[생리학] 11. 내분비선 (6) 췌장 및 기타 내분비선

11. 내분비선

 

11.6 췌장 및 기타 내분비선

췌장(pancreas)은 내분비선과 외분비선 두 가지 기능을 갖고 있습니다. 췌장의 내분비 부분은 췌장도(pancreatic islet) 또는 랑게르한스 섬(islet of Langerhans)이라고 불리는 세포덩어리로 구성되어 있습니다.

 

 

(1) 췌장도(랑게르한스 섬)

췌장도에서 가장 두드러지는 세포는 α-세포와 β-세포입니다. α-세포는 글루카곤(glucagon)을 분비하고, β-세포는 인슐린(insulin)을 분비합니다. 혈당농도가 감소할 때 α-세포는 글루카곤을 분비합니다. 글루카곤은 간을 자극하여 글리코겐을 포도당으로 분해시키며, 이는 혈당 농도를 증가시킵니다. 글루카곤은 또한 지방 분해를 자극하여 자유 지방산을 혈액으로 방출합니다. 이 효과는 혈당 농도가 감소할 때 공복 상태(fasting)에서 에너지를 공급하는 데 도움이 됩니다. 게다가 글루카곤은 다른 호르몬들과 함께 지방산을 케톤체로 전환하여 혈액으로 분비하며, 다른 기관들의 에너지원으로 사용될 수 있게 합니다. 따라서, 글루카곤은 공복 상태에서 항상성을 유지하는 데 도움을 주는 호르몬입니다.

β-세포는 혈당농도가 증가할 때 인슐린을 분비합니다. 인슐린은 포도당을 조직으로의 흡수와 포도당을 글리코겐 및 지방으로 전환시키는 데 도움을 줍니다. 인슐린은 또한 아미노산의 흡수와 단백질 합성을 촉진합니다. 따라서, 혈당 농도가 증가할 때 인슐린은 에너지 저장을 촉진합니다. 이 작용은 글루카곤의 작용과 길항적이며, 일반적으로 인슐린 분비가 증가할 때 글루카곤 분비는 감소합니다.

 

(2) 송과선(솔방울샘)

송과선(pineal gland, 솔방울샘)은 간뇌의 제3뇌실 후상방 지붕 위에 위치하며, 상경신경절(superior cervical ganglion)로부터 교감신경계에 의해 강력히 자극을 받습니다. 송과선의 중요한 호르몬은 멜라토닌(melatonin)이며, 이 호르몬의 생성과 분비는 교감신경의 활성을 통해 시상하부의 시신경교차상핵 (suprachiasmatic nucleus, SCN)활성에 의해 자극됩니다. 시신경교차상핵은 몸의 일주기리듬(circadian rhythm)을 담당하는 주요 센터이며, 일주기활동은 자동적이지만, 환경적인 명암주기 변화를 통해 이 활동을 명암주기와 동조시키는 것이 필요합니다. 멜라토닌의 분비는 어두워짐에 따라 증가하며, 한밤중에 최고치에 달합니다. 낮 동안에는 눈의 망막에서 시상하부로 이어지는 신경 회로가 SCN의 활성을 억제하고, 송과선에서의 교감신경 자극과 멜라토닌 분비를 감소시킵니다.

송과선은 여러 생리학적 기능에 관여하는데, 그 중 하나는 멜라토닌이 뇌하수체-성선축을 억제하는 능력 등입니다. 실제로 많은 동물들에서 번식기간 중 성선의 성숙화를 위해서는 멜라토닌 분비의 감소가 필요합니다. 인간에게 멜라토닌은 성선자극과 반대 효과가 있다고 알려져 있지만 아직 입증되지는 않았습니다. 예를 들어, 인간에게서 과다한 멜라토닌 분비는 사춘기 시작을 지연시킨다고 알려져 있습니다. 연구 결과, 멜라토닌 분비는 1세에서 5세 사이의 어린이에게서 가장 높게 나타나며, 그 후 점차 감소하여 사춘기가 끝날 무렵 가장 낮은 수준에 도달합니다. 이 현상은 멜라토닌이 사람의 사춘기 시작에 중요한 역할을 한다는 것을 의미합니다.

야근이나 시차가 다른 여행을 할 때 멜라토닌 분비 패턴이 변경됩니다. 계절 정동장애(seasonal affective disorder, SAD)나 겨울 우울증(winter depression)을 치료하는 데 사용되는 밝은 형광등을 사용한 광선치료(phototherapy)는 멜라토닌 분비를 억제하는 것으로 하며, 시차로 인한 피로는 멜라토닌 약물 복용으로 극복할 수 있습니다.

 

(3) 흉선

흉골병(manubrium of sternum) 뒤와 대동맥 앞에 위치한 흉선(thymus)은 두 개의 엽으로 이루어진 기관입니다. 흉선은 신생아와 어린이들에게는 상대적으로 크지만, 사춘기 이후에는 크게 퇴화됩니다. 크기가 줄어들뿐만 아니라, 성인의 흉선은 섬유질과 지방성 결합 조직으로 채워져 있습니다. 흉선은 T 세포(T cell, 흉선의존성 세포)의 생성부위이며, T 세포는 세포매개성 면역(cell-mediated immunity)과 관련된 림프구입니다.

 

(4) 위장관

위장과 소장은 위장관 자체와 췌장 및 담낭에 작용하는 수많은 호르몬을 분비합니다. 자율신경계에 의한 조절과 함께 이 호르몬은 소화기관의 다른 부분과 췌장 분비물 및 담즙의 분비를 조절합니다.

 

(5) 생식소(성선) 및 태반

정소(testis)와 난소(ovary)는 각각 남성호르몬 안드로겐(androgen)과 여성호르몬 에스트로겐(estrogen)과 프로게스테론(progesterone)을 분비합니다. 정소가 분비하는 주요 안드로겐은 테스토스테론(testosterone)이며, 난소가 분비하는 주요 에스트로겐은 에스트라디올-17β(estradiol-17β)입니다. 그러나 임신 중에 분비되는 주요 에스트로겐은 태반이 분비하는 에스트리올(estriol)입니다. 폐경 후 생산되는 주요 에스트로겐은 지방 세포에서 생산되는 에스트론(estrone)입니다.

정소는 정자세포를 생산하는 정세관(seminiferous tubule)과 정세관 사이에 있는 간질조직(interstitial tissue)으로 이루어져 있습니다. 간질조직에는 테스토스테론을 분비하는 라이디히세포(Leydig cell)도 있습니다. 테스토스테론은 음경과 고환, 전립선, 정자관 및 배출관의 발달과 유지, 그리고 2차 성징의 발달에 필요합니다.

월경주기의 전반부 동안 난자와 에스트로겐을 분비하는 과립막세포(granulosa cell)를 가지고 있는 난포(ovarian follicle)에서 에스트라디올-17β을 분비합니다. 월경 중간에 이러한 소포 중 하나가 매우 커지고 배란을 거쳐 난소를 통해 난자를 배출합니다. 비어 있는 소포는 뇌하수체 전엽의 황체형성호르몬(luteinizing hormone, LH)의 작용으로 황체가 되어 프로게스테론과 에스트라디올-17β을 분비합니다.

태반(placenta)은 태아와 어머니 사이의 영양분 및 노폐물 교환을 하는 기관으로서, 에스트로겐과 프로게스테론을 분비하는 내분비선이기도 합니다. 또한, 태반은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬과 유사한 폴리펩티드 및 단백질 호르몬을 분비합니다. 예를 들어, LH와 유사한 융모자극호르몬(human chorionic gonadotropin, hCG), 성장 호르몬 및 프로락틴과 유사한 체유선자극호르몬(somatomammotropin)을 분비합니다.