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노르에피네프린

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목차

1. 개요

노르에피네프린은 카테콜아민이자 페네틸아민으로, 에피네프린과 유사한 구조를 가지며 에피네프린의 메틸기가 수소로 대체된 형태이다. 노르에피네프린은 도파민으로부터 합성되며, 교감신경계의 신경전달물질로 작용하여 각성, 흥분, 행동 준비에 관여한다. 뇌의 청반에서 주로 생성되며, 아드레날린 수용체에 결합하여 다양한 세포 효과를 나타낸다. 교감신경계의 활성화, 갈색세포종, 스트레스, ADHD, 자율신경 부전 등 다양한 질병 및 장애와 관련이 있으며, 다양한 약물의 작용 표적이 된다. 또한, 원생동물에서 척추동물에 이르기까지 다양한 동물 종에서 발견되며, 곤충에서는 옥토파민이 노르에피네프린과 유사한 역할을 한다. 20세기 초, 노르에피네프린이 교감 신경 전달 물질이라는 것이 밝혀졌다.

2. 구조

노르에피네프린은 카테콜아민이자 페네틸아민이다.[4] 에피네프린과 구조적으로 유사하지만, 에피네프린의 질소에 부착된 메틸기가 노르에피네프린에서는 수소 원자로 대체된다는 점이 다르다.[4] ''노르-''라는 접두사는 "정상"이라는 단어에서 파생되었으며, 탈메틸화된 화합물을 나타내는 데 사용된다.[5] 노르에피네프린은 카테콜 부분(''메타''-''파라'' 위치에 두 개의 인접한 수산기 그룹이 있는 벤젠 고리)과 벤질 위치에 결합된 수산기 그룹으로 구성된 에틸아민 측쇄로 구성된다.[6][7]

노르에피네프린 구조


에피네프린 구조


카테콜 구조

3. 생합성 및 분해

노르에피네프린은 카테콜아민이자 페네틸아민의 일종이다.[4] 에피네프린과 비교했을 때 에피네프린의 질소에 붙어 있는 메틸기가 수소 원자로 대체되었다는 점만 다르다.[4] ''노르-''라는 접두사는 "정상"이라는 단어에서 유래되었으며, 탈메틸화된 화합물을 나타낼 때 사용된다.[5]

노르에피네프린은 도파민 β-수산화효소(DBH) 효소에 의해 인체에서 도파민으로부터 합성된다. 또한, 에피네프린, 노르메타네프린, 3,4-다이하이드록시페닐글리콜(DOPEG), 3-메톡시-4-하이드록시페닐글리콜(MOPEG), 바닐릴만델산(VMA) 등을 생성할 수 있다.

노르에피네프린은 체내에서 다양한 대사체로 빠르게 분해되며, 주요 최종 생성물은 바닐릴만델산 또는 MHPG의 접합된 형태이다.

3. 1. 생합성 경로

노르에피네프린은 아미노산 티로신으로부터 부신 수질과 교감신경계의 신경절 이후 뉴런에서 일련의 효소 반응을 거쳐 생합성된다.[8] 티로신이 도파민으로 전환되는 것은 주로 세포질에서 일어나지만, 도파민 β-모노옥시게네이스에 의한 도파민의 노르에피네프린 전환은 주로 시냅스 소포 내에서 일어난다.[8] 대사 경로는 다음과 같다.

:페닐알라닌 → 티로신 → L-DOPA → 도파민 → 노르에피네프린[8]

따라서 노르에피네프린의 직접적인 전구체는 도파민이며, 이는 필수 아미노산 페닐알라닌 또는 비필수 아미노산 티로신으로부터 간접적으로 합성된다.[8] 이 아미노산들은 거의 모든 단백질에서 발견되며, 따라서 단백질 함유 식품의 섭취를 통해 공급되며, 티로신이 가장 흔하다.

아래는 각 단계별 자세한 설명이다.

  • 페닐알라닌은 페닐알라닌 수산화효소에 의해 티로신으로 전환되며, 이때 분자 산소(O2)와 테트라하이드로바이오프테린이 보조 인자로 작용한다.
  • 티로신은 효소 티로신 수산화효소에 의해 L-DOPA로 전환되며, 이때 테트라하이드로바이오프테린, O2 및 아마도 제1철 (Fe2+)이 보조 인자로 작용한다.[8] 티로신의 L-DOPA로의 전환은 티로신 유사체인 메티로신에 의해 억제된다.
  • L-DOPA는 효소 방향족 L-아미노산 탈카복실화효소(DOPA 탈카복실화효소라고도 함)에 의해 도파민으로 전환되며, 이때 피리독살 인산이 보조 인자로 작용한다.[8]
  • 그런 다음 도파민은 효소 도파민 β-모노옥시게네이스(이전에는 ''도파민 β-수산화효소''라고 불림)에 의해 노르에피네프린으로 전환되며, 이때 O2와 아스코르브산이 보조 인자로 작용한다.[8]


노르에피네프린 자체는 효소 페닐에탄올아민 ''N''-메틸트랜스퍼라제에 의해 에피네프린으로 추가 전환될 수 있으며, 이때 ''S''-아데노실-L-메티오닌이 보조 인자로 작용한다.[8]

3. 2. 분해 과정

포유류에서 노르에피네프린은 다양한 대사체로 빠르게 분해된다. 분해 초기 단계는 모노아민 산화 효소(주로 모노아민 산화 효소 A) 또는 COMT 효소에 의해 촉매될 수 있다.[9] 이후 분해는 다양한 경로로 진행될 수 있다. 주요 최종 생성물은 바닐릴만델산 또는 MHPG의 접합된 형태이며, 둘 다 생물학적으로 비활성인 것으로 생각되어 소변으로 배설된다.[10]

가운데 정렬

4. 기능

노르에피네프린은 시냅스 전달 과정에서 노르아드레날린성 뉴런에서 방출되는 신경전달물질이자, 부신에서 혈액으로 방출되는 호르몬이다. 스트레스 호르몬의 일종으로, 주의력과 충동성( impulsivity영어 ) 조절에 영향을 미친다. 아드레날린과 함께 투쟁-도피 반응을 일으켜 심박수를 증가시키고, 교감신경계를 자극하며, 지방에서 에너지를 방출하고 근육의 민첩성을 증가시킨다.

스트레스로 인한 생리학적 변화는 뇌간의 청반핵 활동과 관련이 있다. 청반핵은 뇌의 노르아드레날린 경로의 기원으로, 노르아드레날린을 신경전달물질로 사용하는 뉴런은 대뇌피질, 변연계, 척수 등 뇌의 여러 영역으로 신호를 전달한다.

시냅스에서는 알파 및 베타 두 종류의 아드레날린 수용체에 영향을 미친다. 새로운 지식이 장기 기억으로 저장될 때 노르아드레날린과 같은 뇌 내 화학 물질이 필요하다.[73]

4. 1. 신경전달물질

교감신경계에서는 아세틸콜린과 노르에피네프린이 함께 길항작용에 관여하는데, 이는 부교감신경계에서 아세틸콜린만이 길항작용에 관여하는 것과 차이가 난다.[74] 뇌에서 노르에피네프린은 신경전달물질 및 신경조절물질로 기능하며, 모든 모노아민 신경전달물질에 공통적인 일련의 메커니즘에 의해 제어된다.[11]

노르아드레날린성 시냅스의 만화 다이어그램으로, 합성 및 대사 메커니즘과 방출 후에 일어날 수 있는 일들을 보여준다.
시냅스에서 노르에피네프린(이 그림에서 "noradrénaline"으로 표시됨) 처리 과정. 노르에피네프린은 방출된 후 시냅스 전 종말에서 재흡수되거나 효소에 의해 분해될 수 있다.


노르에피네프린은 합성된 후 세포질에서 시냅스 소포로 소포 모노아민 수송체 (VMAT)에 의해 수송된다.[12] VMAT는 레세르핀에 의해 억제되어 신경전달물질 저장량이 감소될 수 있다. 노르에피네프린은 일반적으로 활동 전위가 소포가 그 내용물을 엑소사이토시스라는 과정을 통해 직접 시냅스 틈새로 방출하도록 한 후, 이러한 소포에 저장되었다가 시냅스 틈새로 배출된다.[10]

시냅스 내에서 노르에피네프린은 수용체에 결합하여 활성화시킨다. 활동 전위 후 노르에피네프린 분자는 수용체로부터 빠르게 분리된다. 그런 다음 주로 노르에피네프린 수송체 (NET)에 의해 매개되는 재흡수를 통해 시냅스 전 세포로 다시 흡수된다.[13] 세포질로 돌아온 노르에피네프린은 모노아민 산화 효소에 의해 분해되거나 VMAT에 의해 소포로 다시 포장되어 향후 방출을 위해 사용될 수 있다.[12]

시냅스 전달 과정에서 노르아드레날린성 뉴런에서 방출되는 신경전달물질이며, 부신에서 혈액으로 방출되는 호르몬으로 기능한다. 또한, 스트레스 호르몬의 일종이며, 주의력과 충동성(impulsivity영어)이 조절되는 생물의 뇌 부분에 영향을 미친다. 아드레날린과 함께 이 화합물은 투쟁-도피 반응을 일으켜 심박수를 직접 증가시키도록 교감신경계를 자극하고, 지방에서 에너지를 방출하며, 근육의 민첩성을 증가시킨다.

스트레스가 많은 사건으로 인해 유발되는 다수의 생리학적 변화는 청반핵이라고 불리는 뇌간의 신경핵 활동으로 일부 해소된다. 이 핵은 뇌의 대부분의 노르아드레날린 경로의 기원이다. 노르아드레날린을 신경전달물질로 사용하는 뉴런은 양측성으로, 다른 투사 중 대뇌피질로 향하는 다양한 경로를 따라 청반, 변연계, 그리고 척수에서 투사한다.

시냅스에서는 알파 및 베타 두 종류의 아드레날린 수용체에 영향을 미친다.

새로운 지식이 장기 기억으로 저장될 때, 노르아드레날린과 같은 뇌 내 화학 물질이 필요하다.[73]

4. 2. 세포 효과

노르에피네프린은 다른 많은 생물학적 활성 물질과 마찬가지로 세포 표면에 위치한 수용체에 결합하여 활성화됨으로써 그 효과를 발휘한다. 노르에피네프린 수용체에는 크게 알파 및 베타 아드레날린 수용체의 두 가지 종류가 있다.[10] 알파 수용체는 α1 및 α2 아형으로, 베타 수용체는 β1, β2, β3 아형으로 나뉜다.[10] 이들은 모두 복잡한 2차 전달자를 통해 그 효과를 발휘한다는 점에서 G 단백질 연결 수용체로 기능한다.[10]

포유류 뇌 및 신체의 아드레날린 수용체[10]
계열수용체유형기전
알파α1Gq 결합.활성화 포스포리파제 C에 의해
IP3 및 칼슘 증가.
α2Gi/Go 결합.아데닐산 시클라제 억제에 의해
cAMP 감소.
베타β1Gs 결합.활성화 아데닐산 시클라제에 의해
cAMP 증가.
β2
β3



알파-2 수용체는 일반적으로 억제 효과를 나타내지만, 많은 수가 시냅스 전(노르에피네프린을 방출하는 세포 표면)에 위치하므로 알파-2 활성화의 최종 효과는 노르에피네프린 방출량 감소인 경우가 많다.[10] 알파-1 수용체와 세 가지 유형의 베타 수용체는 일반적으로 흥분 효과를 나타낸다.[10]

시냅스에서는 알파 및 베타 두 종류의 아드레날린 수용체에 영향을 미친다.

4. 3. 교감신경계

노르에피네프린은 척수 옆에 위치한 약 20여 개의 교감신경절과 가슴과 복부에 위치한 척추앞신경절로 구성된 교감신경계가 사용하는 주요 신경 전달 물질이다.[14] 이러한 교감신경절은 눈, 침샘, 심장, 폐, 간, 담낭, 위, 장, 신장, 방광, 생식 기관, 근육, 피부 및 부신 등 다양한 장기와 연결되어 있다.[14] 부신 수질에서 노르에피네프린(에피네프린)을 혈류로 방출하게 하여 호르몬으로서 다양한 조직에 더 접근할 수 있게 한다.[14]

일반적으로 노르에피네프린이 각 표적 장기에 미치는 영향은 활발한 신체 움직임에 더 도움이 되도록 상태를 수정하는 것이며, 이는 종종 에너지 사용 증가를 수반한다.[15] 이는 부교감신경계의 아세틸콜린 매개 효과와 대조되며, 대부분의 동일한 장기를 휴식, 회복 및 음식 소화에 더 도움이 되는 상태로 수정하며 일반적으로 에너지 소비 측면에서 덜 많은 비용이 소요된다.[15]

노르에피네프린의 교감신경 효과는 다음과 같다.

  • 눈: 눈물 생성 증가로 눈이 더 촉촉해짐,[16] 동공 산대근 수축을 통한 동공 산대.
  • 심장: 펌핑되는 혈액량 증가.[17]
  • 갈색 지방 조직: 신체 열 생성에 소모되는 칼로리 증가(열생성).[18]
  • 면역 체계: 면역 체계와 뇌 사이의 주요 상호 작용 경로이며, 흉선, 비장 및 림프절을 포함한 여러 구성 요소가 교감신경 입력을 받는다. 그러나 효과는 복잡하며, 일부 면역 과정은 활성화되는 반면 다른 과정은 억제된다.[19]
  • 동맥: 혈관 수축으로 혈압 상승.[20]
  • 신장: 레닌 방출 및 혈류 내 나트륨 유지.[21]
  • 간: 식사 후 글리코겐 분해 또는 음식을 최근에 섭취하지 않았을 때 포도당 신생성에 의한 포도당 생산 증가.[21] 포도당은 대부분의 조건에서 신체의 주요 에너지원이다.
  • 췌장: 글루카곤 방출 증가. 글루카곤은 간에서 포도당 생성을 증가시키는 것이 주요 효과인 호르몬이다.[21]
  • 골격근: 포도당 흡수 증가.[21]
  • 지방 조직: 지방 분해 증가, 즉 지방을 근육 및 기타 조직에서 직접 에너지원으로 사용할 수 있는 물질로 전환.[21]
  • 위와 장: 소화 활동 감소. 이는 노르에피네프린이 장 신경계에 미치는 전반적인 억제 효과의 결과이며, 위장 운동성, 혈류 및 소화 물질 분비 감소를 유발한다.[22]


노르아드레날린과 ATP는 교감신경계의 공동 전달 물질이다. 내인성 칸나비노이드 아난다미드와 칸나비노이드 WIN 55,212-2가 교감 신경 자극에 대한 전반적인 반응을 수정할 수 있으며, 이는 전접합 CB1 수용체가 교감신경흥분제의 억제 작용을 매개한다는 것을 나타낸다. 따라서 칸나비노이드는 교감신경 신경 전달의 노르아드레날린 및 퓨린성 신호 전달 구성 요소를 모두 억제할 수 있다.[23]

시냅스 전달 과정에서 노르아드레날린성 뉴런에서 방출되는 신경전달물질이며, 부신에서 혈액으로 방출되는 호르몬으로 기능한다. 또한, 스트레스 호르몬의 일종이며, 주의력과 충동성(impulsivity영어)이 조절되는 생물의 뇌 부분에 영향을 미친다. 아드레날린과 함께 이 화합물은 투쟁-도피 반응을 일으켜 심박수를 직접 증가시키도록 교감신경계를 자극하고, 지방에서 에너지를 방출하며, 근육의 민첩성을 증가시킨다.

4. 4. 중추신경계

뇌의 노르아드레날린성 뉴런은 활성화되면 뇌의 넓은 영역에 영향을 미치는 신경전달물질 시스템을 형성한다. 이러한 영향은 각성, 흥분, 행동 준비 등으로 나타난다.[24]

노르아드레날린성 뉴런(주요 신경전달물질이 노르에피네프린인 뉴런)은 수가 비교적 적으며, 세포체는 몇몇 비교적 작은 뇌 영역에 국한되어 있지만, 다른 많은 뇌 영역으로 투사되어 목표에 강력한 영향을 미친다. 뇌에서 노르에피네프린의 가장 중요한 원천은 청반이며, 이는 노르아드레날린성 세포 집단 A6와 A4 세포 집단에 인접해 있다. 청반은 영장류의 경우 약 15,000개의 뉴런을 포함하는 것으로 추정되며, 뇌 뉴런의 백만 분의 1도 안 되지만, 뇌의 모든 주요 부분과 척수로 투사된다.[28]

청반의 활동 수준은 경계 및 반응 속도와 광범위하게 상관관계가 있다. 청반의 활동은 수면 중에는 낮고, REM(꿈) 상태에서는 거의 0으로 떨어진다.[29] 각성 중에는 기준선 수준으로 유지되지만, 주의를 끄는 자극이 주어지면 일시적으로 증가한다. 극심한 공포나 극심한 통증과 같은 매우 불쾌한 상태는 매우 높은 수준의 청반 활동과 관련이 있다.[28]

청반에서 방출된 노르에피네프린은 감각 입력 처리, 주의력 향상, 장기 및 작업 기억 모두의 형성 및 검색을 향상시키고, 전두엽 피질 및 기타 영역의 활동 패턴을 변경하여 입력에 반응하는 뇌의 능력을 향상시킨다.[30]

4. 5. 피부

노르에피네프린은 체감각계의 일부인 메르켈 세포에서도 생성되어 구심성 감각 뉴런을 활성화시킨다.[31] 미국 하버드대 연구진은 스트레스를 받으면 흰머리가 되는 마리 앙투아네트 증후군을 입증하는 연구 결과를 발표했다. 스트레스는 쥐의 교감신경계를 활성화시켜 노르아드레날린(노르에피네프린)을 과도하게 분비하게 한다. 분비된 노르아드레날린은 멜라닌 줄기세포를 자극하여 세포 분열을 유도하는데, 이로 인해 증식한 줄기세포는 특정 세포로 바뀌어 색소 공급원으로서의 기능을 잃게 된다.[74]

5. 약리학

수많은 중요한 약물이 뇌 또는 신체의 노르에피네프린 시스템과 상호 작용하여 효능을 발휘한다. 이러한 약물은 심혈관 문제, 쇼크 및 다양한 정신 질환의 치료에 사용된다. 이러한 약물은 교감신경계에 의해 방출된 노르에피네프린의 효과 중 적어도 일부를 모방하거나 향상시키는 교감신경흥분제와, 반대로 적어도 일부 효과를 차단하는 교감신경억제제로 분류된다.[32]

노르에피네프린 계통의 변화는 우울증과 관련이 있다. 세로토닌-노르에피네프린 재흡수 억제제(SNRI)는 뇌의 시냅스 후 세포에서 이용 가능한 세로토닌과 노르에피네프린의 양을 증가시킴으로써 우울증을 치료한다. 최근에는 노르에피네프린 자기 수용체가 도파민도 재흡수할 수 있다는 증거가 있어, SNRI가 도파민 전달도 증가시킬 수 있음을 시사한다.

일부 다른 항우울제도 노르에피네프린에 영향을 미친다.

5. 1. 교감신경흥분제

노르에피네프린 자체는 교감신경흥분제로 분류된다. 정맥 주사로 투여하면 심박수와 수축력을 증가시키고 혈관을 수축시켜 혈압을 높이는 효과가 있어, 심각하게 낮은 혈압과 관련된 응급 상황 치료에 매우 유용하다.[32] 생존 패혈증 캠페인은 수액 요법에 반응하지 않는 패혈성 쇼크 치료에 노르에피네프린을 1차 약제로 권장하며, 바소프레신과 에피네프린을 함께 사용하기도 한다. 도파민은 매우 신중하게 선택된 환자에게만 사용이 제한된다.[33]

5. 2. 교감신경억제제

교감신경억제제는 교감신경흥분제와 반대로 노르에피네프린의 효과를 차단하는 약물이다.[32] 교감신경억제제는 강화되거나 차단되는 효과에 따라 다양한 용도로 사용된다.[32]

하위 섹션에서 다루는 알파 차단제와 베타 차단제가 여기에 해당한다.

5. 2. 1. 베타 차단제

베타 차단제는 교감신경 억제제의 일종으로, 베타 아드레날린 수용체의 효과를 차단하는 반면 알파 수용체에는 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는다. 고혈압, 심방 세동, 울혈성 심부전 치료에 사용되기도 하지만, 최근 연구에 따르면 이러한 목적에는 다른 종류의 약물이 일반적으로 더 효과적이다.[34][35] 협심증 및 마르판 증후군을 포함한 다른 심혈관 질환에 유효한 선택이 될 수 있다.[36] 또한 녹내장 치료에도 널리 사용되며, 가장 흔하게는 점안액 형태로 사용된다.[37] 불안 증상과 떨림을 감소시키는 효과 때문에, 연예인, 대중 연설자, 운동선수들이 수행 불안을 줄이기 위해 사용하기도 하지만, 이러한 목적으로는 의학적으로 승인되지 않았으며 국제 올림픽 위원회에서 금지하고 있다.[38][39]

그러나 베타 차단제의 유용성은 심박수 감소, 혈압 저하, 천식, 반응성 저혈당증을 포함한 다양한 심각한 부작용으로 제한된다.[37] 특히 당뇨병 환자에게는 부정적인 영향이 심각할 수 있다.[34]

5. 2. 2. 알파 차단제

알파 차단제는 교감신경 억제제의 일종으로, 아드레날린성 알파 수용체의 효과를 차단하지만 베타 수용체에는 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는 약물이다.[40] 알파-1 수용체와 알파-2 수용체 차단 여부에 따라 효과가 매우 다를 수 있다. 알파-2 수용체는 노르에피네프린을 방출하는 신경에 위치하여 억제 효과를 가지므로, 알파-2 수용체를 차단하면 일반적으로 노르에피네프린 방출이 증가한다.[40] 반면 알파-1 수용체는 일반적으로 표적 세포에 위치하여 흥분 효과를 가지므로, 알파-1 수용체를 차단하면 노르에피네프린의 일부 효과가 차단된다.[40] 펜톨라민과 같이 두 종류의 수용체에 모두 작용하는 약물은 복잡한 효과 조합을 생성할 수 있다. "알파 차단제"라는 용어는 보통 선택적 알파-1 길항제를 의미한다.

선택적 알파-1 차단제는 다양한 용도로 사용된다. 전립선의 평활근 수축을 억제하는 효과가 있어 양성 전립선 비대증 증상 치료에 자주 사용되며,[41] 신장 결석 배출에도 도움이 될 수 있다.[42] 중추 신경계에 미치는 영향으로 인해 범불안 장애, 공황 장애, 외상 후 스트레스 장애 치료에도 유용하다.[43] 그러나 혈압 감소 등 심각한 부작용이 있을 수 있다.[40]

일부 항우울제는 부분적으로 선택적 알파-2 차단제로 작용하기도 한다. 이 계열에서 가장 잘 알려진 약물은 아프리카 요힘베 나무 껍질에서 추출한 요힘빈이다.[44] 요힘빈은 발기 부전 개선에 사용되지만, 불안, 불면증 등 심각한 부작용으로 인해 유용성이 제한적이다.[44] 과다 복용 시 위험한 혈압 상승을 유발할 수 있다.[44] 미국에서는 일반 의약품으로 건강 보조 식품으로 판매된다.[45]

5. 2. 3. 알파-2 작용제

교감신경 흥분제 약물은 알파-2 수용체를 활성화하거나 그 효과를 증진시킨다.[46] 알파-2 수용체는 억제성이며, 많은 수가 노르에피네프린을 방출하는 세포의 시냅스 이전 위치에 존재한다. 따라서 이 약물의 순 효과는 일반적으로 방출되는 노르에피네프린의 양을 줄이는 것이다.[46] 이 그룹의 약물 중 뇌로 들어갈 수 있는 약물은 청반에 대한 억제 효과로 인해 종종 강력한 진정 효과를 나타낸다.[46] 예를 들어, 클로니딘과 구안파신은 불안 장애와 불면증 치료에 사용되며, 수술 전 환자의 수술 전 투약 진정제로도 사용된다.[47] 이 그룹의 또 다른 약물인 자일라진 역시 강력한 진정제이며, 케타민과 함께 수의 외과 수술을 위한 전신 마취제로 자주 사용된다. 미국에서는 인체 사용이 승인되지 않았다.[48]

5. 3. 자극제 및 항우울제

암페타민과 같은 자극제는 도파민뿐만 아니라 노르에피네프린의 방출을 증가시킨다.[50] 모노아민 산화 효소 A 억제제(MAO-A)는 노르에피네프린, 세로토닌, 도파민의 대사적 분해를 억제하는 항우울제이다.[51]

SNRI와 일부 삼환계 항우울제(TCAs)는 뇌 내의 시냅스 후 세포에서 이용 가능한 세로토닌과 노르에피네프린의 양을 증가시킴으로써 우울증을 치료한다. 최근에는 노르에피네프린 자기 수용체가 도파민도 재흡수할 수 있다는 증거가 있어, SNRI가 도파민 전달도 증가시킬 수 있음을 시사한다.

6. 질병 및 장애

뇌 또는 신체 내 노르에피네프린 시스템의 기능 장애는 여러 의학적 문제를 일으킬 수 있다.


  • '''교감신경 과잉 활성화'''는 그 자체로 질환은 아니지만, 여러 질환의 구성 요소이거나 교감신경흥분제 복용으로 인해 나타날 수 있다. 통증, 빠른 심박수, 혈압 상승, 발한, 심계항진, 불안, 두통, 창백함, 혈당 감소 등의 증상을 유발하며,[52][53][54][55][56] 장기간 지속될 경우 체중 감소 등 스트레스 관련 신체 변화를 일으킬 수 있다. 심각한 뇌 손상, 척수 손상, 심부전, 고혈압, 신장 질환 등이 교감신경 과잉 활성화를 유발할 수 있다.
  • '''갈색세포종'''은 드문 부신 수질 종양으로, 유전적 요인이나 특정 유형의 암에 의해 발생한다.[1] 갈색세포종은 혈중 노르에피네프린과 에피네프린 분비를 증가시켜 혈압 상승 등 교감 신경 항진 증상을 유발하며,[1] 수술을 통한 종양 제거가 효과적인 치료법이다.[1]
  • '''스트레스'''는 신체 기능의 안정성을 위협하는 모든 상황을 의미하며,[57] 시상하부-뇌하수체-부신 축과 교감신경계, 뇌의 청반핵 중심 시스템을 포함하는 노르에피네프린 시스템을 활성화시킨다.[57] 만성 스트레스는 지속적인 노르에피네프린 방출로 인해 성장 둔화, 불면증, 성욕 상실, 위장 문제, 질병 저항력 저하, 우울증 등 다양한 문제를 일으킬 수 있다.[57]
  • '''주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)'''는 주의력, 과잉 행동, 충동 조절에 어려움을 겪는 신경 발달 상태이다.[58] ADHD 치료에 사용되는 메틸페니데이트(리탈린)와 같은 자극제는 뇌의 도파민 수치뿐만 아니라 노르에피네프린 수치도 증가시킨다.[59] 구안파신, 클로니딘, 아토목세틴 등 노르에피네프린에 주로 작용하는 약물도 ADHD 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.[60][61]
  • '''자율신경 부전'''은 파킨슨병, 당뇨병, 순수 자율 신경 부전 등 여러 질환으로 인해 교감신경계의 노르에피네프린 분비 뉴런이 손실되는 상태이다. 심박수 감소, 혈압 저하 등의 증상이 나타나며, 식이 요법 변경이나 약물 치료가 필요할 수 있다.[62]
  • '''렘 수면 부족'''은 청반핵의 노르에피네프린 생성을 억제하지 못해 노르아드레날린 분비를 증가시키고,[63] 지속적인 렘 수면 부족은 신경 퇴행을 유발할 수 있다.[64]

6. 1. 교감신경 과잉 활성화

교감신경계의 과잉 활성화는 그 자체로 인정되는 질환은 아니지만, 여러 질환의 구성 요소이며, 교감신경흥분제 복용의 가능한 결과이기도 하다. 이는 통증, 빠른 심박수, 혈압 상승, 발한, 심계항진, 불안, 두통, 창백함, 혈당 감소를 포함하는 특징적인 증상을 유발한다.[52][53][54][55][56] 교감신경계 활성이 장기간 상승하면 체중 감소 및 기타 스트레스 관련 신체 변화를 일으킬 수 있다.

교감신경계 과잉 활성을 유발할 수 있는 질환에는 심각한 뇌 손상, 척수 손상, 심부전, 고혈압, 신장 질환, 그리고 다양한 유형의 스트레스가 포함된다.

6. 2. 갈색세포종

갈색세포종은 유전적 요인이나 특정 유형의 암에 의해 발생하는 드문 부신 수질 종양이다.[1] 갈색세포종은 혈류로 방출되는 노르에피네프린과 에피네프린의 양을 대폭 증가시킨다.[1] 가장 명백한 증상은 특히 치명적인 수준에 이를 수 있는 혈압 상승을 포함하여 교감 신경 항진의 증상이다.[1] 가장 효과적인 치료법은 수술로 종양을 제거하는 것이다.[1]

6. 3. 스트레스

스트레스는 생리학자에게 신체와 그 기능의 지속적인 안정성을 위협하는 모든 상황을 의미한다.[57] 스트레스는 다양한 신체 시스템에 영향을 미치는데, 가장 일관되게 활성화되는 두 가지는 시상하부-뇌하수체-부신 축과 교감신경계 및 뇌의 청반핵 중심 시스템을 모두 포함하는 노르에피네프린 시스템이다.[57]

많은 유형의 스트레스 요인은 노르아드레날린 활동의 증가를 유발하여 위협에 대처하기 위해 뇌와 신체를 동원한다.[57] 만성 스트레스는 오랫동안 지속되면 신체의 많은 부분에 손상을 줄 수 있다. 손상의 상당 부분은 지속적인 노르에피네프린 방출의 영향으로 인한 것인데, 노르에피네프린은 유지, 재생 및 생식에서 자원을 적극적인 움직임에 필요한 시스템으로 전환하는 일반적인 기능을 하기 때문이다. 그 결과는 성장 둔화(어린이의 경우), 불면증, 성욕 상실, 위장 문제, 질병 저항력 저하, 부상 치유 속도 저하, 우울증, 중독에 대한 취약성 증가 등을 포함할 수 있다.[57]

스트레스가 많은 사건으로 인해 유발되는 다수의 생리학적 변화는 뇌간의 신경핵 활동으로 일부 해소되는데, 이 핵은 뇌의 대부분의 노르아드레날린 경로의 기원이다. 노르아드레날린을 신경전달물질로 사용하는 뉴런은 양측성으로, 대뇌피질로 향하는 다양한 경로를 따라 청반, 변연계, 그리고 척수에서 투사한다.

6. 4. 주의력결핍 과잉행동장애 (ADHD)

주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)는 주의력, 과잉 행동 및 충동 조절에 문제가 있는 신경 발달 상태이다.[58] ADHD는 주로 뇌의 도파민 수치를 증가시키는 메틸페니데이트(리탈린)와 같은 자극제 약물을 사용하여 치료되지만, 이 계열의 약물은 일반적으로 뇌의 노르에피네프린 수치도 증가시킨다.[59] 구안파신, 클로니딘, 아토목세틴을 포함하여 주요 효과가 노르에피네프린에 작용하는 여러 약물이 ADHD 치료제로 시도되었으며, 자극제와 유사한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.[60][61]

6. 5. 자율신경 부전

파킨슨병, 당뇨병, 순수 자율 신경 부전을 포함한 여러 상태는 교감 신경계에서 노르에피네프린 분비 뉴런의 손실을 유발할 수 있다. 증상은 광범위하며, 가장 심각한 것은 심박수 감소와 안정 시 혈압의 극심한 저하로, 심하게 영향을 받은 사람들은 기절하지 않고서는 몇 초 이상 서 있을 수 없게 된다. 치료에는 식이 요법 변경 또는 약물 치료가 포함될 수 있다.[62]

6. 6. REM 수면 부족

노르에피네프린은 렘 수면을 억제하며, 렘 수면 부족은 청반핵이 노르에피네프린 생성을 중단하지 않아 노르아드레날린 분비를 증가시킨다.[63] 며칠 동안 지속적으로 렘 수면이 부족하면 신경 퇴행을 유발한다.[64]

7. 진화

노르에피네프린은 원생동물,[67] 판형동물 및 자포동물(해파리 및 관련 종)을 포함한 다양한 동물 종에서 존재하는 것으로 보고되었지만,[65] 다른 동물의 신경계와 크게 다른 빗해파리에서는 발견되지 않았다.[66] 일반적으로 후구동물(척추동물 등)에 존재하지만, 전구동물(절지동물, 연체동물, 편형동물, 선충, 환형동물 등)에서는 옥토파민으로 대체되는데, 이는 유사한 합성 경로를 가진 밀접하게 관련된 화학 물질이다.[67] 곤충에서 옥토파민은 척추동물의 노르에피네프린의 기능과 (최소한 대략적으로) 일치하는 경고 및 활성화 기능을 한다.[68] 옥토파민이 노르에피네프린 대신 진화했다는 주장이 제기되었지만, 창고기(원시 척삭동물)의 신경계에는 노르에피네프린은 없고 옥토파민이 포함되어 있다는 보고가 있어 이러한 가설에 어려움이 있다.[67]

8. 역사

20세기 초, 월터 캐논은 신체가 교감신경 부신계를 통해 투쟁 또는 도피 반응에 대비한다는 아이디어를 대중화했고, 그의 동료 아르투로 로젠블루스는 이러한 작용을 담당하는 두 가지 '교감신경 물질', 즉 흥분성 '교감신경 물질 E'와 억제성 '교감신경 물질 I'에 대한 이론을 개발했다.[69] 1934년에서 1938년 사이에 벨기에의 약리학자 제논 바크와 캐나다 및 미국의 약리학자들은 노르아드레날린이 교감 신경 전달 물질일 수 있다고 제안했다.[69] 1939년, 헤르만 블라슈코와 페터 홀츠는 척추 동물의 체내에서 노르에피네프린의 생합성 메커니즘을 독립적으로 확인했다.[70][71] 1945년, 울프 폰 오일러는 노르에피네프린이 신경 전달 물질로서의 역할을 확립하는 일련의 논문 중 첫 번째 논문을 발표했다.[72] 그는 교감 신경이 지배하는 조직과 뇌에서 노르에피네프린의 존재를 증명했으며, 이것이 캐논과 로젠블루스의 '교감신경 물질'이라는 증거를 제시했다.

스탠리 피어트는 교감 신경 자극 후 노르아드레날린의 방출을 처음으로 증명했다.

참조

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