생식샘 자극 호르몬
1. 개요
생식샘 자극 호르몬은 척추동물에서 발견되는 호르몬으로, 주로 황체 형성 호르몬(LH)과 난포 자극 호르몬(FSH)이 있으며, 영장류는 융모 성선 자극 호르몬(CG)을 추가로 생성한다. 이 호르몬들은 뇌하수체에서 분비되며, 시상하부의 생식샘자극호르몬 분비호르몬(GnRH)의 조절을 받는다. LH와 FSH는 생식샘, 즉 고환과 난소에 작용하여 성호르몬의 분비를 자극하며, 생식샘 자극 호르몬 결핍은 성선 기능 저하증과 불임을 유발할 수 있다. 불임 치료를 위해 생식샘 자극 호르몬 제제가 사용되며, 메노트로핀과 같은 약물이 활용된다.
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생식샘자극호르몬 분비호르몬과 생식샘자극호르몬 -
황체형성호르몬
황체형성호르몬은 남녀 생식 기능에 중요한 이량체 당단백질 호르몬으로, 여성의 배란 및 프로게스테론 분비, 남성의 테스토스테론 생성을 촉진하며 뇌하수체에서 분비되고 시상하부의 GnRH에 의해 조절된다. -
생식샘자극호르몬 분비호르몬과 생식샘자극호르몬 -
시상하부-뇌하수체-생식샘 축
시상하부-뇌하수체-생식샘 축은 시상하부, 뇌하수체, 생식샘으로 구성되어 생식샘자극호르몬 방출호르몬, 황체 형성 호르몬, 난포 자극 호르몬, 성 호르몬의 상호작용을 통해 생식 기능을 조절하며 생식 능력 유지, 사춘기 발달, 생식 주기 조절 등 다양한 생리적 기능에 관여하는 내분비계 시스템이다. -
시상하부-뇌하수체-생식샘 축 호르몬 -
테스토스테론
테스토스테론은 남성의 고환에서 분비되는 안드로겐 호르몬으로, 단백질 합성 및 조직 성장을 촉진하고 근육량, 골밀도 증가, 2차 성징 발현, 성욕 증진 등에 관여하며, 남성 성선기능저하증 치료 등에 사용된다. -
시상하부-뇌하수체-생식샘 축 호르몬 -
에스트라디올
에스트라디올은 여성의 주요 성호르몬으로서 생식 기능, 2차 성징 발달, 골격계, 피부, 신경계 등 다양한 신체 기능에 중요하며, 월경 주기 조절, 배란 유도, 임신 유지에 필수적이지만, 남성에게도 소량 생성되어 정자 생성에 영향을 미치고, 골다공증 위험 감소, 피부 건강 유지, 신경 보호 기능 등 다양한 효과를 가지는 반면, 특정 암 발생 및 진행과도 관련이 있다. -
펩타이드 호르몬 -
인슐린 유사체
인슐린 유사체는 당뇨병 환자의 혈당 조절을 위해 개발된 인슐린의 변형된 형태로, 속효성 및 지속성 인슐린으로 나뉘며 작용 기전과 작용 시간을 조절하여 기존 인슐린의 단점을 보완하고 저혈당증 발생률을 낮추지만 발암성에 대한 연구가 필요한 물질이다. -
펩타이드 호르몬 -
인슐린
인슐린은 췌장에서 생성되는 단백질 호르몬으로 혈당 조절, 단백질 합성, 세포 성장에 관여하며, 당뇨병 치료에 사용되고 지속적인 연구가 진행되고 있다.
2. 종류 및 구조
황체 형성 호르몬(LH)과 난포 자극 호르몬(FSH)은 척추동물의 주요 생식샘자극호르몬이다. 영장류는 융모성 생식샘 자극 호르몬(CG)이라는 세 번째 생식샘자극호르몬을 생성한다. LH와 FSH는 두 개의 펩타이드 사슬, 즉 알파 사슬과 베타 사슬로 구성된 이종이량체이다. LH와 FSH는 거의 동일한 알파 사슬을 공유하지만, 베타 사슬은 수용체 상호작용에 대한 특이성을 제공한다. 이러한 소단위체는 당화에 의해 크게 변형된다. 알파 사슬은 약 100개의 아미노산 잔기로 구성된 매우 보존된 단백질이며, 10개의 보존된 시스테인을 포함한다. 또 다른 인간 생식샘자극호르몬은 사람 융모성 생식샘 자극 호르몬(hCG)이며, 임신 중에 태반에서 생성된다.
3. 기전
시상하부 뇌하수체 생식선 축에서 시상하부의 생식샘자극호르몬 분비호르몬 방출은 뇌하수체 전엽에서 생식샘 자극 호르몬의 혈중 분비를 유도하며 이는 또다시 생식샘에서의 성호르몬 분비를 유도한다.
성선 자극 호르몬 수용체는 표적 세포막에 박혀 있으며, G 단백질 계열과 결합해 있다. 수용체에서 유발된 신호는 세포 내에서 cAMP에 의해 중계된다.
성선 자극 호르몬은 시상 하부의 궁상 핵과 전복측실 주변 핵에서 분비되는 생식샘자극호르몬 분비호르몬의 통제를 받는다. 성선 - 고환과 난소 - 은 LH와 FSH의 주요 표적 기관이며, 다양한 세포 유형에 영향을 미쳐 표적 기관에서 다양한 반응을 유발한다. 간단히 말해 LH는 고환의 라이디히 세포 또는 난소의 내난포막 세포를 자극하여 테스토스테론(간접적으로 에스트라디올)을 생산하게 하고, 반면 FSH는 고환의 세르톨리 세포 또는 난포의 과립막 세포를 자극한다.
4. 관련 질환
뇌하수체 질환으로 인한 생식샘 자극 호르몬 결핍은 성선 기능 저하증을 일으킨다. 생식샘의 부전이나 결손은 LH 및 FSH의 혈중 수치를 상승시킨다.
5. 치료 및 의약품
다양한 생식샘 자극 호르몬 제제가 치료 목적으로 사용되며, 주로 불임 치료제로 사용된다. 메노트로핀(또는 사람 폐경기 여성 생식샘자극호르몬)은 폐경기 여성의 소변에서 추출한 LH와 FSH으로 구성된다. 재조합 DNA를 이용한 변형 제제도 있다.
6. 기타 호르몬
성선 자극 호르몬 수용체는 표적 세포막에 박혀 있으며, G 단백질 계열과 결합해 있다. 수용체에서 유발된 신호는 세포 내에서 cAMP에 의해 중계된다.
뇌하수체 질환으로 인한 성선 자극 호르몬 결핍은 성선 기능 저하증을 일으킨다. 성선의 부전이나 결손은 LH 및 FSH의 혈중 수치를 상승시킨다.
6.1. 시상하부 호르몬
시상하부 뇌하수체 생식선 축(HPG axis)에서 시상하부의 생식샘자극호르몬 분비호르몬(GnRH)이라는 방출 호르몬(RH)의 방출은 뇌하수체 전엽에서 생식샘 자극 호르몬의 혈중 분비를 유도하며 이는 또다시 생식샘에서의 성호르몬 분비를 유도한다.
성선 자극 호르몬은 시상 하부의 궁상 핵, 그리고 전복측실 주변 핵에서 분비되는 성선 자극 호르몬 방출 호르몬(GnRH)의 통제를 받는다.
6.2. 뇌하수체 전엽 호르몬
시상하부 뇌하수체 생식선 축에서 시상하부의 생식샘자극호르몬 분비호르몬 방출은 뇌하수체 전엽에서 생식샘 자극 호르몬의 혈중 분비를 유도한다. 뇌하수체 전엽 호르몬은 다음과 같다.
* α 서브 유닛 당단백질 호르몬: FSH, LH, TSH
* GH
* PRL
* POMC: ACTH, 엔도르핀, 리포트로핀
6.3. 생식샘 호르몬
Gonadal hormone영어은 성호르몬이라고도 하며, 시상하부 뇌하수체 생식선 축(HPG axis)의 조절을 받는다. 시상하부에서 생식샘자극호르몬 분비호르몬(GnRH)이 방출되면, 뇌하수체 전엽에서 생식샘 자극 호르몬이 혈중으로 분비되고, 이는 다시 생식샘에서의 성호르몬 분비를 유도한다.
생식샘 자극 호르몬은 시상 하부의 궁상 핵, 그리고 전복측실 주변 핵에서 분비되는 성선 자극 호르몬 방출 호르몬(GnRH)의 통제를 받는다. 고환과 난소는 황체 형성 호르몬(LH)와 난포 자극 호르몬(FSH)의 주요 표적 기관이다. LH는 고환의 라이디히 세포 또는 난소의 내난포막 세포를 자극하여 테스토스테론(간접적으로 에스트라디올)을 생산하게 하고, FSH는 고환의 세르톨리 세포 또는 난포의 과립막 세포를 자극한다.
생식샘에서 분비되는 호르몬은 다음과 같다.
* 고환: 테스토스테론, 항뮬러관 호르몬(AMH), 인히빈
* 난소: 에스트라디올, 프로게스테론, 인히빈/액티빈, 릴랙신 (임신 시)