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갑상선 호르몬(Thyroid Hormones) 상세 설명
갑상선 호르몬은 트리요오드티로닌(T3, triiodothyronine)과 티록신(T4, thyroxine)**이 있으며, 이들은 체내 대사를 조절하는 중요한 역할을 합니다. 또한 칼시토닌(calcitonin)이라는 호르몬도 갑상선에서 분비되며, 칼슘 대사에 관여합니다.
1. 갑상선 호르몬의 종류
(1) T3(트리요오드티로닌, Triiodothyronine)
- 구조: 요오드(Iodine) 3개를 포함
- 생리적 활성: 매우 높음 (T4보다 약 3~4배 활성도가 높음)
- 혈중 농도: T4보다 낮음 (T4: T3 비율이 약 20:1)
- 기능:
- 대사 촉진 → 산소 소비량 증가
- 심혈관계 활성화 → 심박수 증가, 심근 수축력 증가
- 중추신경계 발달 촉진 (특히 태아 및 영유아에서 중요)
- 열 생성 증가
(2) T4(티록신, Thyroxine)
- 구조: 요오드 4개 포함
- 생리적 활성: 낮음 (T3로 변환되어야 활성화됨)
- 기능:
- T4는 생리적 활성도가 낮지만, 말초조직에서 T3로 변환되어 작용
- 체내 저장 형태로 사용됨 (반감기: 약 7일)
(3) 칼시토닌(Calcitonin)
- 분비 세포: 갑상선의 **C세포(parafollicular cells)**에서 분비
- 기능: 혈중 칼슘 농도를 낮춤
- 골흡수(osteoclast activity) 억제 → 골형성 촉진
- 신장에서 칼슘 배설 증가
- 부갑상선호르몬(PTH, Parathyroid hormone)과 길항 작용
2. 갑상선 호르몬 합성과 분비 과정
(1) 요오드(Iodine) 섭취 및 저장
- 요오드는 식이를 통해 섭취되며, 갑상선 여포세포(follicular cell)에서 능동적으로 흡수됨
- 나트륨-요오드 공동수송체(Na⁺/I⁻ symporter, NIS)를 통해 세포 내로 유입
(2) 타이로글로불린(Thyroglobulin, Tg) 합성
- 갑상선 여포세포에서 합성되어 갑상선 여포(follicle) 내로 분비
- 타이로글로불린 내의 타이로신(tyrosine) 잔기가 요오드화됨
(3) 요오드화 과정 및 호르몬 생성
- 요오드(I⁻)가 산화되어 활성화됨 (TPO, 갑상선과산화효소에 의해 촉매됨)
- 타이로글로불린의 타이로신 잔기에 요오드가 부착됨
- MIT(Monoiodotyrosine, 1개 요오드)
- DIT(Diiodotyrosine, 2개 요오드)
- MIT + DIT → T3
- DIT + DIT → T4
(4) 갑상선 호르몬의 분비
- 여포세포가 타이로글로불린을 흡수한 후 라이소좀(lysosome) 내에서 단백질을 분해하여 T3, T4 방출
- T3, T4는 혈류로 분비되며, 혈액 내에서 단백질과 결합하여 이동
3. 갑상선 호르몬의 혈중 이동과 대사
(1) 혈중 운반 단백질
- 갑상선 호르몬은 혈중에서 단백질과 결합하여 이동
- 주요 운반 단백질:
- 티록신결합글로불린(TBG, Thyroxine-binding globulin)
- 알부민(Albumin)
- 트랜스티레틴(Transthyretin, TTR)
(2) T4에서 T3로 변환
- T3가 생리적 활성형이므로, 말초조직에서 T4 → T3 변환
- 변환 효소: 5'-디요오니다아제(5'-deiodinase)
- 제1형(5'-D1): 간, 신장에서 T3 생성
- 제2형(5'-D2): 뇌, 뇌하수체, 갈색 지방조직에서 활성화
- 제3형(5-D3): T3를 rT3(reverse T3, 비활성형)로 변환
4. 갑상선 호르몬의 생리적 기능
갑상선 호르몬은 대사, 성장, 발달, 심혈관계, 신경계 등 다양한 생리적 작용을 함
(1) 대사 조절
- 기초대사율(Basal Metabolic Rate, BMR) 증가
- 포도당 이용 촉진 → 혈당 조절
- 지방 대사 활성화 → 지질 분해 증가
(2) 심혈관계 작용
- 심박수 증가
- 심근 수축력 증가
- 말초혈관 저항 감소
(3) 성장 및 발달
- 태아 및 신생아의 뇌 발달 필수
- 골격 성장 촉진 (성장호르몬과 협력)
(4) 중추신경계 작용
- 태아 및 영유아의 신경 발달에 필수
- 성인의 경우 신경흥분성 증가
5. 갑상선 호르몬 조절 기전
갑상선 호르몬은 시상하부-뇌하수체-갑상선 축(Hypothalamic-Pituitary-Thyroid Axis, HPT Axis)에 의해 조절됨.
(1) 시상하부(Hypothalamus)
- TRH(Thyrotropin-releasing hormone) 분비 → 뇌하수체 자극
(2) 뇌하수체 전엽(Pituitary gland, anterior lobe)
- TSH(Thyroid-stimulating hormone) 분비 → 갑상선 자극
(3) 갑상선(Thyroid gland)
- T3, T4 분비 → 음성 피드백(negative feedback) 조절
6. 갑상선 호르몬과 관련된 질환
(1) 기능항진증(Hyperthyroidism)
- T3, T4 증가, TSH 감소
- 대표 질환: 그레이브스병(Graves' disease)
- 증상: 체중 감소, 빈맥, 불안, 발한 증가
(2) 기능저하증(Hypothyroidism)
- T3, T4 감소, TSH 증가
- 대표 질환: 하시모토 갑상선염(Hashimoto’s thyroiditis)
- 증상: 피로, 체중 증가, 추위 불내성
갑상선 호르몬은 체내 대사와 항상성을 조절하는 중요한 호르몬입니다.
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