[호르몬(hormone)의 이해]전달물질(mediator, autacoid)









여러 가지 기관의 세포에서 분비되어 그 장소에서만 작용을 나타내는 물질로 histamine, serotonin, kinin, prostaglandin 등을 말한다. 병적 상태일 때에 전달물질과 함께 혈액이나 조직 내에서 발견되는 관련 효소류에는 lysosome의 peptide 가수분해효소, kininogenase류 등이 있다. 또 전달물질의 방출은 allergy 반응, 염증 과정, 세균내독소에 의한 쇼크, 화상 등의 병변과 관계가 있으며 분비에는 보체계의 구성성분과 백혈구의 염기성단백질이 관여하고 있다. 

 

히스타민(histamine)


히스타민(histamine)은 조직의 비만세포(mast cell)나 호염기성백혈구 중에 존재하는 histidine decarboxylase에 의해 histidine이 탈탄산되어 생성된다. 생성된 histamine은 비만세포와 호염기성백혈구의 과립에 heparin 등과 정전기 결합하여 저장되며 생리적, 약리적인 방출인자에 의해 분비된다.


조직세포의 histamine 수용체에는 H1과 H2-수용체가 있다. H1-수용체는 주로 혈관확장과 평활근의 수축에 관여하며 H2-수용체는 주로 위액분비와 심장박동증가에 관여한다. 그리고 gastrin에 의해 histamine의 합성과 분비가 촉진된다.

  


Histamine은 anaphylaxis 쇼크, allergy성 심마진, 부종형성 등의 즉시형 allergy 반응에 협동작용을 나타내며 allergen이 비만세포에 부착되어 있는 IgE 항체와 반응하여 histamine을 유리시킨다. 세포내독소 쇼크, 염증, 화상 등 기타의 allergy 반응에서는 비만세포 과립이 소실되어 혈중 histamine 농도가 상승한다.


Histamine은 세동맥을 확장하여 모세혈관 투과성을 항진하며 내피소공을 확장하여 부종을 일으키기도 있다. 장관, 기관지계, 폐동맥, 세동맥의 평활근을 수축시키고 혈압을 낮춘다. 또 epinephrine 분비를 자극하여 혈압을 상승시키고 H2-수용체에 작용하여 위산분비를 증가시킨다.


Inositol 인지질의 대사회전을 항진시키고 Ca2+를 동원시키는 것에 의해 세포를 활성화하여 세포증식을 촉진한다. 중추신경에서 신경전달물질로 작용하고 부교감신경을 자극한다. 




세로토닌(serotonin, 5-hydoxytryptamine)


세로토닌(serotonin)은 뇌, 송과체, 장크롬친화성세포(enterochromaffine cell)에서 tryptophan에 5-monooxygenase와 방향족아미노산 decarboxylase가 작용하여 합성되고 ATP와 결합하여 세포과립에 저장된다. Serotonin의 수용체로 5-HT1과 5-HT2의 2 종류가 알려져 있으나 상세한 것은 분명하지 않다.


Serotonin은 중뇌의 봉선핵(rapheal nuclei)에서 시작하는 신경원(neuron)의 신경전달물질로 작용하며 수면발현이나 조울병(affective psychosis)에 관계한다. 장관운동을 촉진하고 위액의 분비를 억제하며 폐, 신장혈관, 기관지의 수축을 촉진한다. Serotonin은 혈소판에도 고농도로 함유되어 있으며 혈소판이 혈관벽에 점착할 때 방출되어 모세혈관을 수축시키는 것으로 지혈기구에 관계한다. 


또 사구체여과 감소와 물 재흡수 증가로 요량을 감소시키며 histamine과 epinephrine을 유리시키는 작용이 있다. Serotonin은 송과체에서 melatonin을 합성하는 과정의 중간체이다. Serotonin이 과잉으로 되면 카르시노이드증후군(carcinoid syndrome)이 발생하며 증상으로 bradykinin에 의한 피부의 돌발성 홍조, 물 같은 대변, 기관지수축 발작, 혈압강하, 부종과 복수가 나타난다.




키닌(kinin)


Kinin-11(methionyllysylbradykinin)은 혈장내에서 α2-globulin의 kininogen이 조직, 특히 췌장에 존재하는 단백질 가수분해효소인 kallikrein과 trypsin에 의해 유리된 polypeptide이다. Kallikrein은 혈장 중에 불활성전구체인 kallikreinogen으로 존재하며 plasmin과 혈액응고인자(Hageman factor, factor ⅩⅡ)에 의해 활성화된다.(그림 1 참조)


Kinin류 생성과정과 1차구조


Kinin-11은 말초혈관 확장에 의한 혈압강하 작용, 평활근 수축작용, 모세혈관의 투과성 항진작용이 있으며 심장이나 순환기계에 작용하여 심박수와 심박출량을 증가시킨다. Kinin-10(lysylbradykinin)은 백혈구 유주나 통증 등의 염증을 일으키는 작용이 있으며 kinin-9(bradykinin)는 prostaglandin 생산 촉진작용이 있다. 

 


안지오텐신 II(angiotensin II)


안지오텐신 Ⅱ(angiotensin Ⅱ)는 혈액에 존재하는 peptide로서, 혈장의 renin과 간에서 분비되는 혈청α2-globulin(angiotensinogen)에 의하여 형성된다. Decapeptide인 angiotensin Ⅰ은 불활성형으로서, 펩티드분해효소의 작용에 의하여 octapeptide인 angiotensin Ⅱ로 전환된다. 

이것은 강력한 혈관수축 물질로 혈압상승 작용을 하며, 또한 부신피질에서의 aldosterone 분비촉진물질이기도 하다. Angiotensin Ⅱ는 가수분해하여 heptapeptide인 angiotensin Ⅲ이 된다.(그림 2 참조) 이것은 혈관수축 작용은 약하나 부신에 대한 작용은 더욱 강하다.


그림 2 Angiotensin 생성과정 그림



프로스타글란딘류(prostaglandins)


프로스타글란딘(prostaglandin; PG)은 주로 arachidonic acid로부터 cyclooxygenase 경로를 거쳐서 정낭선, 신장, 폐 및 동맥벽 등에서 합성되며 기타의 prostaglandin류인 thromboxane은 혈소판에서, prostacyclin은 혈관벽에서 주로 합성된다.(그림 3 참조)


그림 3 Prostaglandin류의 합성과정 그림


동맥벽에서의prostaglandin 합성은 angiotensin, bradykinin에 의해 촉진되고 신경자극, histamine, serotonin, norepinephrine 등은 prostaglandin 분비를 촉진한다. 분비된 prostaglandin은 epinephrine 작용성 신경원에서의 norepinephrine 생산을 억제한다. 모든 prostaglandin은 특이한 세포표면 수용체와 결합하여 cAMP(경우에 따라서는 cGMP)의 세포내 농도를 증가시키는 작용을 한다. cAMP의 증가에 의한 효과는 세포 종류에 따라 다르며 경우에 따라서는 양성 되먹임효과(positive feedback effect)를 일으키기도 한다.


1. PGA2, PGB2, PGC2 : 혈압을 강하시킨다.


2. PGD2, PGE1 : 혈소판 응집을 억제하고 동통, 발열 등의 염증과정에 관여한다.


3. PGE2 : 주된 작용은 신혈관확장, 신세뇨관의 나트륨재흡수 억제, 위산분비억제이며 평활근은 조직에 따라 수축 또는 이완시킨다. 이것은 대식세포(macrophage)에서도 분비되며 여러 염증반응을 조정한다. 또 혈관투과성을 증가시키고 통증감수성을 증가시키며 림프구 변형억제, 비만세포로부터의 매개물질 분비억제, 세포매개성 세포독성 억제를 나타낸다. 일부 종양에서 생산되는 PGE2는 파골세포에 의한 골흡수를 촉진하여 과칼슘혈증을 일으킨다. 분만유발제, 혈관확장제로 이용된다.


4. PGF2α : angiotensin과 norepinephrine에 의한 혈압상승, 혈관수축(정맥 긴장도 증가), 심박출량 증가, 장관운동 항진(위장관 종평활근, 괄약근 수축), 자궁수축, 황체퇴행, 기관지 수축 등의 작용이 있다. 분만유도제로 이용된다.


5. PGG2, PGH2 : 혈소판 응집유도, 동맥 수축, 기관지 수축 작용이 있다.


6. PGI2(prostacyclin) : 강력한 혈소판 응집 억제, 동맥이완, 혈압강하, 혈관투과성 항진의 작용이 있다.


7. Thromboxane : thromboxane A2(TXA2)와 thromboxane B2(TXB2)가 있다. TXA2는 혈소판 응집과 혈소판 유리의 강력한 유도물질이며 혈관수축작용을 가지고 있다. TXA2는 혈소판에서 합성되며 매우 불안정하여 비효소적으로 가수분해되어 불활성인 TXB2가 된다.






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