내분비 생리

내분비계의 의의 내분비계는 신체의 항상성 유지와 생식 및 발생에 중요 한 역할을 하는 호르몬을 생산 분비하는 선과 조직들의 모임 내분비계(endocrine)는 분비세포로부터 분비된 물질들 이 도관 없이 혈액 내로 방출되는 것을 말하며, 외분비 선(external section)은 화학물질이 도관을 통하여 신체의 표면 또는 소화관으로 배출되는 것 내분비계는 신경계와 함께 생체기능을 조절하는 조절 계로서, 신경계는 정보의 전달을 위하여 서로 유선적으 로 연결되어 있는 반면 내분비계는 무선적으로 연결되 어 호르몬이 혈액에 의해 표적기관으로 운반되어 기능 을 수행

1. 내분비계의 역할 내분비계 : 항성성 유지 및 세포나 조직 간의 상호작용을 조절 는 호르몬을 분비하는 선이나 조직의 모임 - 혈액을 통해 표적세포 이동(장거리) 성장인자, 사이토카인 등 : 일정한 세포에서 분비되어 자신 및 주위의 세포에 자극을 주는 물질 - 혈액을 통해 이동하지 않음(단거리)

2. 내분비계의 구성 분비세포: 펩티드나 스테로이드 물질을 합성 분비하는 세포 내분비샘 - 내분비세포: 혈관으로 이동하는 물질을 합성분비 - 신경분비세포: 내분비세포가 신경조직과 결합 외분비샘 - 외분비세포 : 몸 바깥으로 물질을 분비하는 세포

표적세포 ① 분비샘의 세포와 특수한 신경세포가 호르몬을 생산한다. ② 호르몬은 표적세포로 이동한다. ③ 표적세포의 수용체가 특정한 호르몬과 결합하고 그 세포는 활성화된다. 표적세포 수용체와 화학신호물의 결합

Androgens,testosterone I. 호르몬의 일반적 특성 PINEAL GLAND PITUITARY GLAND 1) 전엽:ACTH,TSH,GH PRL,FSH,LH,MSH 2) 후엽 : OXYTOCIN,ADH THYOID GLAND T4, T3, CT THYMUS ADRENAL GLANDS PANCREAS 속질 : E, NE 피질: Cortisol,corticosterone, cortisone,aldosterone,androgens Insuline,glucagon OVARY Estogen,progesterone TESTES Androgens,testosterone

호르몬분비 조절 1 뇌하수체

호르몬분비 조절 2 시상하부 뇌하수체 뇌하수체 전엽 내분비기관 표적기관

내분비 조직 시상하부 송과체 부갑상선 뇌하수체 심장 갑상선 콩팥 흉선 지방세포 소화관 부신 시상하부 이자

-growth & differentiation 1. 호르몬의 기능 -growth & differentiation --- GH, IGF-1,thyroid Hr --- Sex Hr Maintenance of homeostasis Tyroid Hr --- basal metabolism in most tissues Cortisol --- permissive action PTH --- Ca2+ & phosphate levels Vasopressin --- serum osmolarity Mineralocorticids --- vascular volume & serum electrolyte concentration Insulin --- blood glucose level Reproduction : sex Hr , EGF & IGF-1 , VEGF & PROSTAGLADINS,PROLACTIN, OXYTOCIN

2. 내분비계와 신경계의 특성 Endocrine system Nervous system Mediator molecule hormone neurotransmitter Site of mediator action Usually far from site of release Close to site release Types of target cells Cells throughout the body Muscle cells, gland cells, other neurons Time to onset of action second to hours or days Typically within milliseconds Duration of action Generally longer(hours to days) Generally briefer(milliseconds)

3. 호르몬의 분류 해부적 시상하부, 뇌하수체(전엽/후엽), 갑상샘, 부갑상샘,췌장, 부신, 고환, 난소 심방, 송과체(솔방울샘), 위장관계, 지방세포, 신장, 태반 화학전 아미노산 유도체: Catecholamines, thyroid Hr, Melatonin 신경펩티드 : GnRH, TRH, somostatin, vasopressin 단백질: insulin, LH, PTH 스테로이드 : Cortisol, aldosterone, androgen, estrogen, progesterone 비타민 유도체 : Vit. D , retinoids 지용성 : steroid Hr, thyroid Hr, nitric oxide 수용성 : amine Hr , peptide& protein Hr, eicosanoids

4. 호르몬의 특성

Dehydroepiandrosterone 4. 1 호르몬의 분류 17-OH-Pregnenolone Progesterone Testosterone 17-OH-Progesterone Corticosterone Estradiol Aldosterone Cortisol Choleserol Pregneolone Dehydroepiandrosterone 스테로이드 호르몬의 합성 과정

4. 1 호르몬의 분류

4. 1 호르몬의 분류

4. 1 호르몬의 분류

4. 호르몬의 작용양상 Circulating hormone 그림 넣기 - endocrine Local hormone paracrine autocrine

Signaling by secreted molecules 1. Endocrine- Cells in one part of the bodysend Hormone via the bloodstream to influence other parts 2 Paracrine – Cells secrete substances that influence other cells around them, by secrsting chemicals into the common intercellular space, important process during embryonic development 3. Autocrine – Cells secrets substance that influence themselves, a way for a cell to alter its own extracellular environment, important for growth

5. 호르몬의 작용기전 작용적 특징 →특정한 표적 조직에서만 발현 Receptor(수용체)-다단계 반응 (cascade reaction) 구조적 특징 ①펩티드호르몬- 원형질막 통과 X →원형질막 구성성분 ②스테로이드 호르몬- 원형질막 통과 O →cytosol-핵내구성성분 펩티드 호르몬: 수용성으로 세포표면의 수용체화 결합하여 신호를 전달 스테로이드 호르몬: 지용성으로 세포질내로 들어가 세포질 내의 수용성 체와 결합하여 핵내로 들어가 특정 유전자를 발현

호르몬 종류에 따른 작용기전

5.1 원형질막수용체를 통한 호르몬의 작용기전 원형질막 receptor 구성성분- 당단백질 ①티로신키나제 수용체족(tyrosine kinase receptor family) →인슐린, 인슐린-양 성장인자-1(IGF-1), 표피성장인자(EGF)/트란스포밍 성장인자-α(TGF-α), 혈소판유래성장인자(PDGF) ②성장호르몬(GH), 프롤락틴(PRL), 사이토카인(cytokine) 족, 인터류킨(interleukin) 2.3.4.6.7 수용체족 ③140개 G-단백질-축합수용체 (GPCR) →다양한 펩티드호르몬, 펩티드성 신경전달물질

Membrane Receptor Famiilies and Signaling Pathways Effectors Signaling Pathway G protein-coupled seven transmembrane(GPCR) Β-Andrenergic LH,FSH,TSH Glucagon PTH, PTHrP ACTH, MSH GHRH,CRH α- Adrenergic Somatostatin TRH, GnRH G(α),adenylatecyclae Ca2+ channels G(α) Receptor tyrosine kinase Insulin, IGF-I EGF, NGF Tyrosine kinase,IRS-1 TO IRS-4 Tyrosine kinase, ras Cytokine receptor – linked kinase GH , PRL JAK, Tyrosine kinase Serine Kinase Activin, TGF-β, MIS SERINE KINASE

1)인슐린/인슐린-양 성장인자-1 수용체의 구조와신호변환

2)성장호르몬/프롤락틴 수용체의 구조와 신호변환

(1)G-단백질-축합수용체의 구조와 신호변환

(3)아데닐레이트사이클라제(AC)에 의한 신호변환

(4)포스포리파제c(PLC)에 의한 신호변환

1)세포내수용체의 구조 2.세포내수용체를 통한 호르몬의 작용기전 1)세포내수용체의 구조 └ 리간드(ligand)와 리간드- 결합단백질 (2~6×104M) ①동형이량체(homodimer)- 안드로겐(AR), 프로게스테론 (PR), 에스트로겐(ER), 당질코르티코이드(GR), 광물질코르티코이드(MR)의 수용체 ②이형이량체(heterodimer)- 레틴산 수용체(retinoid x receptor)+ 갑상선호르몬, 비타민D와 결합 ③이량성수용체┐ ④단량성수용체┘고아수용체(orphan),리간드 구분 안됨

2)세포내 핵수용체의 위치,영역

3)호르몬의 작용발현 과정

Intracellular nuclear receptor Homodimer Steroid Receptors ER, AR , PR, GR Heterodimer Receptor TR, VDR, RSR,PPAR Ligands DNA response elements Ligand dissociates corepressors and induces coactivator binding ER : estrogen receptor AR : androgen receptor PR : progesterone receptor GR : glucocorticoid TR : thyroid hormone receptor VDR : vitamin D receptor RAR : retinoic acid receptor PPAR : peroxisome receptor proliferator activated receptor Ligand induces coactivator binding Receptor – coactivator complex --- gene transcroption 1) recruitment of enzymess that modify chromatin structure 2) interactions with additional transcription factors on the target gene 30 direct interaction with components of general transcription apparatus to enhance the rate RNA polymerase II- mediated transcription

6. 호르몬의 상호작용 Permissive effect : epinephrine 은 갑상선 호르몬의 농도가 어느 이상이 되지 않으면 에너지 소비에 관여하지 않는다. 2) synergistic effect : 성장 호르몬과 당류피질 호르몬이 같이 작용하면 포도당 보존작용이 더 크다 3) antagonistic effects : 부갑상선호르몬(PTH) 과 갑상선의Calcitonin 또는 insuline 과 glucagon 같은 호르몬 4) Integrative effect : 기관계들의 다양한 생리적 활동을 상응시키기 위해 호르몬들은 특정조직과 기관들에 다르면 서로 보완하는 결과를 이루어 낸다.

5.1 수용성 호르몬 ① Binding of hormone(first messenger) to its receptor activates G protein, which activates adenylate cyclase ② Activated adenylate cyclase coverts ATP To Camp ③ Camp serves as a second messenger to activate protein kinases ④ Activated protein kinase phsphorylate cellular proteins ⑤ Millions of phosphorylated proteins cause reactions that produce physiological responses 그림 필요

5.2 지용성 호르몬 그림넣기 Lipid – soluble hormon diffuses into cell Activated receptor-hormone complex alters gene expression Newly formed Mrna directs synthesis of specific proteins on rebosomes ④ New proteins alter cell activity.