방출호르몬

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1. 개요
2. 기전
3. 주요 방출 호르몬 및 축
- 3.1. 시상하부-뇌하수체-갑상선 축 (HPT 축)
4. 주요 연구자
참조

1. 개요

방출 호르몬은 뇌하수체 전엽 세포의 G 단백질 결합 수용체에 결합하여 세포 내 칼슘 농도를 조절함으로써 1차 호르몬의 소포 융합을 유발한다. 주요 방출 호르몬으로는 갑상선자극호르몬 방출호르몬(TRH), 생식샘자극호르몬 분비호르몬(GnRH), 성장자극호르몬 방출호르몬(GHRH), 부신피질자극호르몬 방출호르몬(CRH) 등이 있으며, 이들은 시상하부-뇌하수체-갑상선 축(HPT 축), 시상하부-뇌하수체-생식선 축(HPG 축) 등과 같은 내분비 축을 구성한다. TRH는 뇌하수체에서 갑상선 자극 호르몬(TSH) 분비를 자극하며, TSH는 갑상선 호르몬 T4와 T3의 분비를 촉진한다. 합성 TRH는 뇌하수체 기능 검사에 사용되기도 한다. 로저 기유맹과 앤드루 윌리엄 슐리는 TRH와 GnRH의 분리 및 화학 구조 규명에 기여하여 1977년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

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방출호르몬
방출 및 억제 호르몬
종류	펩타이드
부류	호르몬
발견 위치	시상하부
기능	뇌하수체에서의 호르몬 방출 조절

2. 기전

방출 호르몬은 표적 세포인 뇌하수체 전엽 세포의 세포막에 위치한 특정 수용체에 결합하여 작용한다. 이 결합은 세포 내 칼슘(Ca²⁺) 농도를 조절하는 신호 전달 과정을 시작시킨다. 일반적으로 방출 호르몬은 세포 내 Ca²⁺ 농도를 증가시키며, 반대로 방출 억제 호르몬은 이를 감소시킨다. 이렇게 변화된 Ca²⁺ 농도는 뇌하수체 전엽 세포 내부에 특정 호르몬을 저장하고 있는 소포의 소포 융합을 유도하거나 억제함으로써, 결과적으로 해당 호르몬의 분비를 조절한다.

예를 들어, 생식샘자극호르몬 방출호르몬(GnRH), 갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH), 성장호르몬 방출호르몬(GHRH)은 G 단백질 결합 수용체에 결합한다. 이 결합은 G_q 알파 서브유닛이라는 특정 G 단백질을 활성화시킨다. 활성화된 G_q 알파 서브유닛은 세포 내 IP3/DAG 경로를 작동시켜 세포질 내 Ca²⁺ 농도를 높인다.^[1]

그러나 성장호르몬 방출호르몬(GHRH)의 경우, G_q 알파 서브유닛과 IP3/DAG 경로를 통한 Ca²⁺ 농도 증가는 부차적인 경로이다. GHRH의 주요 신호 전달 경로는 cAMP 의존적 경로이다.^[2]

3. 주요 방출 호르몬 및 축

시상하부-뇌하수체 축은 여러 종류가 있으며, 각각 특정 방출 호르몬과 뇌하수체 호르몬, 표적 기관의 상호작용으로 구성된다. 주요 축과 해당 방출 호르몬은 다음과 같다.

축	방출 호르몬	비고
시상하부 뇌하수체 부신 축 (HPA Axis)	부신피질자극호르몬 방출호르몬 (CRH)	예시
시상하부 뇌하수체 생식선 축 (HPG axis)	생식샘자극호르몬 분비호르몬 (GnRH)	예시
시상하부 뇌하수체 생장 축 (HPS axis)	성장자극호르몬 방출호르몬 (GHRH)	예시
시상하부 뇌하수체 갑상선 축 (HPT axis)	갑상샘자극호르몬 방출호르몬 (TRH)	예시

3. 1. 시상하부-뇌하수체-갑상선 축 (HPT 축)

시상하부-뇌하수체-갑상선 축(hypothalamic–pituitary–thyroid axis|하이포살라믹-피튜이터리-사이로이드 액시스^eng, HPT axis)은 갑상선 호르몬 조절의 핵심적인 메커니즘이다. 갑상선자극호르몬 방출호르몬( thyrotropin-releasing hormone|티로트로핀 방출 호르몬^eng, TRH)은 뇌하수체에서 분비되는 갑상선 자극 호르몬( thyroid-stimulating hormone|사이로이드 스티뮬레이팅 호르몬^eng, TSH)의 수치가 낮을 때 이에 반응하여 시상하부에서 방출된다.^[1] TRH는 뇌하수체를 자극하여 TSH의 분비를 촉진한다.

분비된 TSH는 갑상선에 작용하여 갑상선 호르몬인 T4( thyroxine|티록신^eng)와 T3( triiodothyronine|트리요오드티로닌^eng)의 생산 및 분비를 유도한다. 이렇게 분비된 T4와 T3는 혈중 농도에 따라 음성 피드백 기전을 통해 시상하부와 뇌하수체에 영향을 미친다. 즉, TSH는 T4와 T3에 의해 피드백 제어를 받으며,^[1] TSH 수치가 너무 높아지면 이 정보가 뇌로 전달되어 시상하부에서의 TRH 분비를 차단하는 방식으로 호르몬 균형을 유지한다.^[1]

한편, 합성된 TRH는 임상 현장에서 TSH 예비 검사(TSH reserve test|TSH 예비 검사^eng) 목적으로 사용될 수 있다. 이 검사는 뇌하수체의 TSH 및 프로락틴( prolactin|프로락틴^eng, PRL) 분비 능력을 평가하는 데 활용된다.^[1] 이러한 시상하부, 뇌하수체, 갑상선 간의 상호작용 및 조절 과정을 통틀어 시상하부-뇌하수체-갑상선 축이라고 부른다.^[1]

4. 주요 연구자

로저 기유맹과 앤드루 윌리엄 슐리는 뇌의 펩타이드 호르몬 생산에 대한 이해를 높인 공로로 1977년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다. 이들은 각각 독립적인 연구를 통해 TRH와 GnRH를 처음으로 분리하고 그 화학 구조를 밝혀냈다.^[3] 이들의 연구는 시상하부와 뇌하수체의 기능 및 상호작용을 이해하는 데 중요한 기여를 했다.

참조

_[1] 서적 Physiology https://archive.org/[...] Lippincott Williams & Wilkins
_[2] 서적 Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach Elsevier/Saunders
_[3] 논문 Hypothalamic hormones a.k.a. hypothalamic releasing factors 2005-01

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