부신 총론
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: Adrenal gland
이전 단원의 갑상샘이 갑상샘호르몬만 분비했던 것과는 달리, 부신은 크게 4가지 종류의 호르몬을 분비한다. 이 중 3가지는 부신 피질에서, 1가지는 부신 수질에서 분비된다. 본 단원은 부신 피질 호르몬에 대해 주로 다루고 있으며, 부신 수질 호르몬은 갈색세포종 단원에서 다루고 있다. 부신 피질의 3가지 호르몬의 역할과 조절 기전이 다르며, 한 호르몬의 과잉 또는 결핍이 다른 호르몬에 영향을 주는 등 정상 생리가 다소 복잡하다. 따라서 이를 잘 이해하고 있어야 이후 각 부신 질환의 진단적 접근이나 치료법 선택에 있어 덜 헷갈릴 수 있다.
1. 개요
1) 위치: 양측 신장의 위쪽
(1) 부신: Inverted Y(ㅅ) 모양
① 약 6~11 g
② 정상 두께는 diaphragm 두께보다 약간 두꺼움
(2) 동맥: Sup. adrenal a.(inf. phrenic a.에서 기시), middle adrenal a.(aorta에서 기시), inf. adrenal a.(renal a.에서 기시)
(3) 정맥: Rt. adrenal v.(IVC로 유입), Lt. adrenal v.(Lt. renal v.으로 유입)
2) 조직학
분류 | 구조 | 분비 호르몬 |
피질 | Zona glomerulosa | Mineralocorticoid (aldosterone) |
Zona fasciculata | Glucocorticoid (cortisol) | |
Zona reticularis | Androgen (dehydroepiandrosterone, DHEA) | |
수질 | Catecholamine (epinephrine/norepinephrine) |
3) 부신피질 호르몬(corticosteroid)
(1) Adrenal steroidogenesis
① 부신 피질은 cholesterol을 기반으로 다양한 효소의 작용을 거쳐 호르몬을 생성함
② 효소: 21-hydroxylase, 17α-hydroxylase, 11β-hydroxylase 등 다양함
(2) 종류
① 미네랄코르티코이드(mineralocorticoid, MC): Aldosterone
• Na+ 재흡수, K+/H+ 배설, 유효순환량 증가 등
② 당질코르티코이드(glucocorticoid, GC): Cortisol
• 이화작용(catabolism, 다당류/단백질/지질 분해), 항염증 반응, CNS 각성 등
③ 안드로겐(androgen) 전구체: DHEA, DHEA sulfate, androstenedione
• 외부생식기/체모 등의 남성화, 성욕 증가 등
* 'Corticosteroid'는 'cortex'에서 유래된 'steroid'라는 뜻으로, cholesterol에서 유래되어 부신 피질에서 생성되는 3가지 호르몬을 일컫는다. 단, 약물로서는 3가지의 corticosteroid 중 glucocorticoid가 나머지 2가지에 비해 압도적으로 많이 사용되므로, glucocorticoid를 흔히 corticosteroid, 또는 steroid라고 부르기도 한다.
2. Cortisol, androgen의 조절: HPA axis
1) 시상하부: 부신피질자극호르몬방출호르몬(corticotropin-releasing hormone, CRH)
(1) 뇌하수체의 CRH receptor에 결합해 ACTH 분비를 자극
(2) 일주기 리듬을 따라 pulsatile secretion: 오전 6~9시에 가장 높음 → 자정에 가장 낮음
① 이에 따라 ACTH, cortisol도 아침에 가장 높고, 자정에 가장 낮음
② 스트레스(신체적, 정신적), 저혈압, 발열, 저혈당 등에 의해서도 분비
2) 뇌하수체: 부신피질자극호르몬(adrenocorticotropic hormone, ACTH)
(1) 부신 피질의 ACTH receptor에 결합해 cortisol 합성/분비를 자극
① Androgen 전구체의 합성/분비도 자극함
② 드물게 aldosterone 합성/분비를 자극하기도 함
(2) Proopiomelanocortin(POMC)이 여러 조각으로 분해되어 ACTH가 생성됨
(3) ACTH 분비를 자극하는 물질: ADH, 스트레스, 염증성 cytokine, 저혈당 등
3) 부신 피질
(1) 코르티솔(cortisol)
① 말초 세포의 GC receptor에 결합해 catabolism, 항염증 반응 등을 관리
② 시상하부, 뇌하수체의 GC receptor에 결합해 CRH, ACTH 분비를 억제 (negative feedback)
③ 고농도의 경우 ADH, GnRH, TSH, GH를 억제하기도 함
(2) 안드로겐 전구체(androgen precursors)
① 고환의 Leydig cell, 난소의 theca cell에서 testosterone 등이 androgen으로 변환됨
* 부신 피질에서도 precursor가 아닌 androgen 자체가 생성되기도 하지만, 고환/난소에 비해서는 소량이다.
② Cortisol과는 달리 CRH, ACTH를 negative feedback으로 억제하지 못함
3. Aldosterone의 조절: RAAS
1) Renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS)
(1) 목적: 체내 유효순환량, 사구체여과율의 항상성 유지
(2) 저혈량 → 신장 혈류 감소 → 사구체의 juxtaglomerular apparatus(JGA)가 감지 → renin 분비
(3) Renin에 의해 간에서 생성된 angiotensinogen이 angiotensin I으로 변환
(4) Angiotensin-converting enzyme(ACE)에 의해 angiotensin I이 angiotensin II로 변환
(5) Angiotensin II에 의해 부신 피질에서 aldosterone 합성
(6) Aldosterone에 의해 Na+ 재흡수 → 혈장량 증가
2) Aldosterone의 기능: 신장 생리 단원 참고
(1) Na+ 재흡수: 신장 distal tubule, collecting duct에서 ENaC 활성화
(2) K+ 배설: Na+ 재흡수에 의해 생긴 electrical gradient에 의해 양이온인 K+가 소변으로 분비됨
(3) H+ 배설: H+의 분비, H+/K+ exchange 등에 의해 H+가 소변으로 배설됨
(4) 유효순환량 증가: Na+ 재흡수에 의한 수분 재흡수
3) Aldosterone 이외에 mineralocorticoid receptor(MR)에 작용할 수 있는 물질
(1) Cortisol
① MR에 대한 affinity는 cortisol과 aldosterone이 같은데, 혈중 cortisol의 농도는 aldosterone 농도의 1000배
② 단, 신장의 효소에 의해 cortisol이 cortisone으로 불활성화됨 → aldosterone만 MR에 작용할 수 있게 됨
③ Cortisol 과다 or 효소 이상시 MR이 과활성화될 수 있음 (쿠싱 증후군 참고)
(2) 11-deoxycortisol(DOC)
① 11β-hydroxylase에 의해 DOC가 cortisol로 변환됨
② 효소 이상시 DOC가 축적되며 MR이 과활성화될 수 있음
4. 부신 질환
분류 | 분비 호르몬 | 호르몬 과다 | 호르몬 부족 |
피질 | Aldosterone | 알도스테론증 | 부신기능저하증 |
Cortisol | 쿠싱 증후군 | ||
Androgen | - | ||
수질 | Catecholamine | 갈색세포종 |
각 질환에 대해서는 이후 각론에서 다룬다.
Harrison 22e, pp.3050-3054