티록신

티록신(thyroxine)은 갑상선에서 분비되는 요오드를 함유하는 호르몬이다. 갑상선여포세포가 혈액 중의 요오드이온(I-)을 능동수송으로 세포내로 운반, 축적하여 요오드분자(I2)를 만들고 peptide의 tyrosine과 반응시켜 monoiodotyrosine(MIT), diiodotyrosine(DIT)을 만든다. 이것이 서로 결합하면 thyroglobulin이 되고 콜로이드형으로 여포강내에 저장된다.

Colloid는 필요에 따라 다시 세포내로 운반되고 단백질 가수분해효소에 의해 유리형의 T4(thyroxine; 3,3', 5,5'-tetraiodothyronine)와 T3(triiodothyronine; 3,3',5-triiodothyronine)로 되어 기저막에서 혈류로 분비된다. 갑상선에서 T4가 분비되면 말초조직에서는 T3과 불활성형의 reverse T3(3,3',5'-triiodothyronine)이 된다.

Triiodothyronine의 활성은 thyroxine 보다 5배 높다. 혈액내에서 thyroxine은 thyroxine binding globulin(TBG; 60%), prealbumin(30%), albumin(9.97%)과 결합되어 운반되고 약 0.03%가 유리 상태로 존재하며 triiodothyronine은 99.7%가 TBG 및 혈청 albumin과의 결합형으로, 0.3%가 유리형으로 존재하여 생리활성을 나타낸다. Estrogen은 TBG의 농도를 상승시킨다.

Protirelin(TRF)과 thyrotrophin(갑상선자극호르몬)은 갑상선호르몬의 분비를 조절한다. Thyrotrophin은 주로 여포에서 갑상선세포로 thyroglobulin의 도입과 단백질분해효소에 의한 가수분해를 촉진하여 갑상선호르몬이 분비되도록 하며 이 작용은 cAMP에 의해 전달된다. 대량의 요오드를 투입하면 초기에 갑상선에서의 thyroglobulin의 요오드화 반응이 현저하게 억제된다.(Wolff-Chaikoff 효과)

Thyroxine의 반감기는 7일, triiodothyronine의 반감기는 1일이다. 유리형은 대사되어 간에서 glucuronate 접합이나 황산접합이 일어나고 담즙 중으로 배설되며 탈요오드화는 간, 신장, 근육에서 일어난다. 측쇄의 탈아미노화나 산화적탈탄산도 일어나며 대사최종산물인 thyroacetate는 요 중으로 배설된다. D-thyroxine은 대사항진 작용은 약하지만 고지혈증 치료에 이용되며 thiouracil이나 thiourea는 thyroxine 합성을 억제함으로 항갑상선제라 한다.

갑상선호르몬은 어린이의 성장과 성숙을 촉진하며 성인의 기초대사를 유지한다. 이 호르몬은 직접 세포핵 염색질(chromatin)에 존재하는 수용단백질과 결합하지만 그 작용은 비교적 느리게 나타난다. 갑상선호르몬은 rRNA, mRNA 등의 RNA 합성을 촉진하고 glycerol phosphate dehydrogenase, cytochrome c, glucose-6-phosphate dehydrogenase 등의 효소나 미토콘드리아 중의 단백질합성을 촉진한다.

RNA와 단백질 생합성의 증가는 ATP 요구를 높이기 때문에 산소 소비를 증가시키며 대사활동의 상승으로 열 생산이 증가된다. 또 glucagon이나 epinephrine의 작용을 증강하여 지방산의 분해를 촉진시킨다. 소장에서의 포도당 흡수를 촉진하고 수분대사를 조절하여 발한(發汗) 등의 정상화에 관여한다. 그리고 thyrotrophin의 분비를 억제하며 성장호르몬의 합성을 촉진하여 태아기 이후의 발육을 촉진한다. 유아기의 신경세포 분화와 성숙을 유도하여 뇌의 발달을 촉진하는 작용도 있다. 한편 갑상선호르몬은 양서류의 변태를 촉진하는 작용이 있어 올챙이에서 개구리로의 변태에서 요소회로 효소계의 특이적 유도를 일으켜 암모니아 배설에서 요소 배설로의 이행에 관계하며 조류의 털갈이를 촉진한다.

갑상선호르몬이 과잉으로 분비되면 갑상선기능항진증인 바세도우병(Basedow's disease; Graves's disease)이 발생한다. 이 병은 자기면역질환으로 혈장 중에 일과성의 손상에 의해 유리된 갑상선세포의 thyrotrophin 수용체가 항원으로 작용하여 T-림프구에서 LATS(long acting thyroid stimurator)라는 일종의 면역 globulin인 항체가 형성되고, 이것이 다시 thyrotrophin 수용체에 작용하여 갑상선 활동을 촉진하면 호르몬 생산이 증가되어 발생하는 것으로 알려져 있다. 다만 바세도우병의 모든 예에서 LATS가 검출되는 것은 아니다.

증상으로는 뇌하수체전엽에서 생산하는 안구돌출작용인자에 의한 안구후부조직의 부종성 침윤에 의한 안구돌출, 박동성의 갑상선종, 현저한 빈맥(頻脈), 심한 발한, 신경증상, 정신장애, 탈모, 기초대사의 상승, 영양 보급으로도 개선되지 않는 체중 감소 등이 발견된다. 갑상선 기능저하에 의한 갑상선호르몬 결핍증이 소아기에는 갑상선형성부전, 지방성 요오드 결핍, thyroxine 생합성의 유전적 결함에 의해 발생한다. 증상으로 신체적 정신적 발달의 정지, 고콜레스테롤혈증, 지방성 크레틴병(cretinism)이 발생한다.

성인기에는 주로 갑상선 만성염증에 의한 갑상선 파괴에 의해 발생한다. 증상으로 기초대사율 감소, 추위에 대한 민감, 권태감, 무기력, 월경이상 등이 나타나며 치료하지 않으면 피부와 조직에 무코다당류가 비정상적으로 축적되는 점액수종으로 진전된다. 갑상선호르몬 결핍증의 하나인 지방병성 기능정상성 갑상선종은 요오드 섭취부족에 의해 발생하는 것으로 알프스, 피레네산맥, 히말라야지방, 일부 아프리카 지역, 안데스산맥의 원주민에게서 볼 수 있다.

부갑강선 호르몬(상피소체 호르몬)

부갑상선호르몬(parathormone; PTH, parathyrin, parathyroid hormone)은 부갑상선(상피소체)에서 만들어지는 84개의 아미노산으로 된 polypeptide로 preprohormone(아미노산 115개)에서 prohormone(아미노산 90개)을 거쳐서 생성된다. 합성과 분비는 혈중의 Ca2+ 농도에 의해 조절되며 Ca2+ 농도가 저하하면 촉진되고 상승되면 억제된다.

부갑상선호르몬은 뼈, 신장, 근위세뇨관에 작용하여 혈중의 칼슘농도를 상승시키고 인산의 농도를 하강시키며 장관에서의 칼슘 흡수를 촉진하는 작용을 한다. 이 호르몬이 뼈에 작용하면 골용해효소를 활성화하여 골용해(osteolysis)를 일으키며 비타민 D와 공동으로 작용하여 뼈에서 칼슘과 인산이온을 용출하고 장기적으로는 파골세포(osteoclast)에 의한 골막하 골용해를 촉진하고 골기질도 분해한다. 또 신장에서 25-hydroxycholecalciferol을 1,25-dihydroxycholecalciferol로 전환하는 반응을 촉진하여 비타민 D를 활성화하며 근위세뇨관에서 인산염과 중탄산염의 배설을 촉진하고 칼슘과 마그네슘의 배설을 감소시키는 작용을 한다.

부갑상선호르몬이 과잉으로 되면 부갑상선기능항진증(hyperparathyroidism)이 발생한다. 원발성부갑상선기능항진증은 부갑상선종에 의한 호르몬 생산 증가에 의한 것이다. 증상으로 고칼슘혈증에 의한 피부와 각막의 석회화, 골용해에 의한 낭포성섬유성골염 및 골격의 변형과 골절, 신석회증(nephrocalcinosis), 요관결석, 혈중 Ca2+ 농도 상승에 의한 신경 및 근조직의 병변으로 근쇠약, 근병, 의식 혼탁, 혼수가 일어나며 gastrin 및 췌장분비효소가 증가하여 위, 십이지장 궤양과 급성췌장염이 발생한다.

속발성부갑상선기능항진증은 중증의 소화흡수 장해나 만성신장질환에 의한 저칼슘혈증으로 인하여 부갑상선호르몬이 과잉으로 생산될 때 일어난다. 증상으로 골용해, 광범위한 탈석회화, 낭포 등이 생긴다. 수술에 의한 부갑상선의 제거 및 축소 또는 손상으로 부갑상선호르몬이 결핍되면 부갑상선기능감퇴증(hypoparathyroidism)인 저칼슘혈증과 고인산혈증이 일어난다. 증상으로 저칼슘혈증, 신경이나 근의 흥분성 증가에 의한 테타니(tetany), 골경화증, 외골증(exostosis) 등이 나타난다.

유전적으로 호르몬 수용체가 감소하거나 또는 adenylate cyclase 계가 결핍되면 호르몬 불감응성 질환인 가성부갑상선기능저하증이 발생하며, 이 경우 되먹임 조절이 작용하지 않기 때문에 혈중 부갑상선호르몬 농도가 증대한다. 증상으로 소인증, 골형성부전, 중수족골단축, 골경화증, 치아형성 이상, 손발톱 변형, 중추 및 말초신경계 기능장해가 나타난다.

칼시토닌

칼시토닌(calcitonin; CT)은 갑상선, 부갑상선, 흉선 등의 부소포 "C" 세포(parafollicular "C" cell)에서 생산, 분비되는 32개의 아미노산으로 된 peptide로 혈중 Ca2+ 농도가 상승하면 분비가 촉진되고 저하하면 억제된다. 혈액 내에서는 단백질과 결합하여 운반되며 혈관 밖에서 분해된다. Calcitonin은 골용해를 억제하고 혈중 칼슘농도를 저하시키는 작용을 하며 신장에서 인산염과 칼슘, 마그네슘, 나트륨 및 칼륨의 청소율(clearance)과 배설을 증가시킨다.

이 호르몬은 뼈와 신장에서 cAMP를 거쳐서 작용하며 부갑상선호르몬과는 다른 종류의 특이적 수용체에 작용하므로 부갑상선호르몬과는 반대작용을 일으킨다. 수양성갑상선암(C 세포종양)은 calcitonin의 과잉 생산을 초래하며 하리, 피부나 점막에 신경종에 의한 소융기를 형성한다.