1. 개요
성장호르몬(Growth Hormone, GH)은 뇌의 뇌하수체에서 분비되는 호르몬으로, 개체의 성장, 재생, 치유 등을 담당하는 호르몬이다. 과거에는 일본 용어의 영향으로 한 때 '생장호르몬'이라고도 했다.2. 설명
뇌하수체 전엽에서 분비되는 단백질 호르몬의 일종이다. 개체의 성장 촉진을 비롯한 다양한 기능을 한다.인체의 성장에 직접적으로 영향을 미치는 것은 정확히는 성장호르몬에 의해 주로 간에서 분비되는 'IGF-1(인슐린-유사 성장인자)'이다.
하지만 과학이 발달하기 전에 성장호르몬이 인체를 성장시키는 것을 보고 '성장호르몬'이라고 이름 붙인 것이 지금까지 이어졌다.
인체의 성장에 영향을 주는 호르몬에는 성장호르몬, 인슐린, 인슐린-유사 성장인자, 갑상선호르몬, 테스토스테론과 에스트로젠 등이 있다.
개중에서도 GH는 인간의 성장, 특히 태어난 이후의 성장에 있어서 가장 중요한 위치를 차지하고 있다. 인간의 생장을 촉진하는 기능 외에도 후술하는 물질대사 조절 작용도 가진다. 때문에 성장기가 끝나면 성장호르몬의 분비가 끝난다는 것은 잘못된 속설. 청소년기 뼈와 연골의 성장을 촉진하는 특성 때문에 왜소증 치료에도 사용된다.
대표적인 기능은 아래와 같다.
- (성장판이 열려있을 경우) 골격계 성장을 자극한다.
- 칼슘 저장량을 증가시키고 뼈의 석회화(연골의 경골화, 즉 성장)를 촉진한다.
- 지방 분해(지방 이화작용)를 촉진하여 지방량 감소에 도움을 준다.
- 간의 포도당 흡수를 감소시킨다.(이를 포함한 많은 점에서 인슐린과 많은 연관성을 가진다.)
- 간 내 포도당 합성을 촉진한다.
- 랑게르한스섬의 작용에 관여한다.
- 면역작용을 촉진한다.
- 심폐기능 향상에 도움을 준다.
- 골밀도 향상에 도움을 준다.
3. 분비
뇌하수체 전엽에서 내분비세포들이 만들어낸다. 정확히 191개의 아미노산으로 이루어져 있고 단 하나의 체인으로 이루어진 단순한 축에 드는 단백질로 다른 것들과 같이 다른 호르몬들의 작용에 의해 분비가 조절된다. 성장호르몬 항상성을 유지하는것에 관여하는 호르몬은 성장호르몬방출호르몬(GHRH), 그리고 성장호르몬억제호르몬(GHIH)가 있고 이들의 상호작용에 의해 분비량이 변화한다성장호르몬방출호르몬은 시상하부에서 분비되는 뇌하수체성호르몬 분비조절 호르몬으로 방출촉진인자의 형태로 분비되었다가 나중에GHRH의 형태로 변한다. 가장 잘 알려진 기능은 역시 성장호르몬 분비의 촉진이다. 성장호르몬억제호르몬은 이자의 랑게르한스섬의 감마 세포에서 분비되는 소마토스타틴(SS)을 포함한 성장호르몬 분비를 억제하는 호르몬을 칭하는 것으로 성장호르몬방출호르몬과 반대되는 역할을 한다. 이 둘의 상호작용으로 성장호르몬 분비에 대한 피드백이 전달된다.
성장호르몬은 주간보다는 야간에 더 많이 분비된다고 알려져 있다. 그러나 여기에는 오해가 있는데, 모 다큐멘터리에서 10시에 가장 많이 분비된다 했다고 정해진 시간되면 땡하고 성장호르몬이 분비되는게 아니라 멜라토닌 분비로 숙면을 취할수록 성장호르몬도 잘 분비되는 것이다.
예를들어 아침 7시에 일어나 햇빛에 노출되면 멜라토닌이 생성되고 저녁 7시에 분비되기 시작하여 10시에 급상승하고 새벽 3시에 최고로 분비되었다가 그 다음 아침 7시에 빛이 들어오면 멜라토닌 호르몬의 분비가 억제되어 깨게 된다.
그러므로 현실적 여건상 밤 10시에 잘 수 없다면 커튼으로 빛을 차단하고 취침한뒤 깬 시간에 걷어서 빛을 쬐면 된다. 중요한 것은 규칙적인 취침시간, 햇빛이지 학자들이 편의상 예시로 든 숫자가 아니다.
추가로 성장호르몬 입면 시간별 분비량을 연구한 논문이 있는데 그 논문 자료를 바탕으로 11시 입면을 한 실험자와 새벽 2시에 입면을 한 수면자의 성장호르몬 분비량을 양상 그래프로 나타내었는데 11시 입면한 사람과 새벽 2시에 입면한 사람들의 성장호르몬 분비량이 별 차이가 안 보였다는 것이다. 11시에 입면한 사람보다 2시에 입면한 사람이 늦게 분비 되는 것 뿐 실제로 분비되는 양에는 차이가 없었다. 이로써 10시에 자야한다는 근거는 없는 것이다.
하지만 멜라토닌과 밀접한 상관관계인 맞큼 빛에 노출이 되지 않은 시간대에 숙면에 취하는 것이 바람직하다. 성장호르몬의 분비량과 수면의 질은 연관이 확실히 있기 때문이다.
| 성장호르몬 분비양상 |
4. 성장에 미치는 작용
4.1. 인슐린-유사 성장인자 1을 통한 작용
성장호르몬은 태아의 성장에는 영향을 아주 적게 미치거나 혹은 전혀 미치지 않지만, 출생 후 인체 성장에는 가장 크게 관여한다. 성장호르몬의 표적은 골조직 뿐만 아니라 뇌를 제외한 대부분의 신체 조직을 대상으로 하며 "간접적으로" 세포분열을 자극한다. 표적 중 하나인 골조직에서는 이런 세포분열 촉진 효과가 성장판에서의 연골세포 분열, 석회화를 자극하고 이가 뼈의 성장으로 연계되는 것이다.세포분열에 직접적으로 작용하는것은 성장호르몬이 아니라 성장호르몬에 의해 생성되여 방출되는 분열촉진물질인 '인슐린-유사 성장인자 1(IGF-1)'[1]이다. IGF-1은 간에서 분비되는 펩티드 호르몬으로 성장호르몬에 의해 분비된후 조직에서 세포분열에 직접적으로 관여하는데, 성장호르몬은 IGF-1의 인접분비물질로 작용해 주변 세포들의 IGH-1분비를 유발한다. IGH-1은 골조직에서 세포분열과 석회화뿐만아니라 미분화연골세포의 연골세포로의 분화 또한 자극한다. IGF-1을 통한 성장 촉진은 성장호르몬이 성장을 조절하는 가장 큰 방식으로 그 역할은 대단히 중요해서, 성장호르몬 농도가 정상이더라도 수용체 이상으로 IGF-1이 분비되지 않을 경우 일반적인 왜소증보다 더 악질인 라론 왜소증을 앓게 된다.[2]
4.2. IGF 이외의 경로를 통한 작용
이외에 성장호르몬은 직접적으로 여러 조직을 표적으로 해 단백질 생산량을 늘리는 기능도 가지고 있다. 이는 특히 근육조직에서 두드러지게 일어난다. 성장호르몬이 단백질 생산량을 늘리는 것은 그 '재료'를 늘리는 것과 '공장'을 활성화시키는 방향 모두 해당한다.[3] 세포의 아미노산 흡수를 촉진하는 것과 리보솜의 생성과 활성에 모두 영향을 준다는 것이다. 이런 단백질 합성량 증대는 연조직의 기능과 질량 증가로 이어진다. 최근 제기된 이에 대한 반론은 링크 참조5. 성장 이외에 미치는 작용
성장호르몬은 성장 외의 대사과정에서도 굉장히 중요한 자리를 차지하고 여러분에게 익숙할 수많은 과정에 다리를 걸치고 있다. 성장호르몬의 주요 성장 외 작용은 혈당 수치의 증가, 혈액내 지방산 수치의 증가, 그리고 인슐린에 대한 표적세포의 민감성 감소 등이다. 이때문에 성장호르몬의 피드백에는 혈당 농도가 중요하게 작용한다. 주목해야할 점은 GH의 주요 작용이 죄다 당뇨와 관련된 것들이라는 것이다. 이때문에 성장호르몬은 혈당량 조절에 있어서 일시적으로 작용해야만 한다. 만약 성장호르몬 수치가 항상 높을 경우 당뇨를 초래하게 된다. 성장호르몬 과다증인 말단비대증 환자에게 당뇨 증상이 관찰되는 이유가 바로 이것이다. 이때문에 성장호르몬이 무시되는 라론 왜소증 환자는 인슐린 저항성을 가져 2형 당뇨병에 대해 면역이다.[4] 비만이라 하더라도 성장호르몬이 작용하지 않아 인슐린 민감도가 높아지고 혈당량 조절이 쉬워지는것.이런 성장호르몬의 작용은 결국에는 뇌를 포함한 신경계를 위한 것으로, 언제나 포도당만을 연료로 사용하는 신경세포들을 위해 근육의 단백질 사용을 촉진하고 포도당 연소를 억제해 극단적인 상황에 잘 대처하기 위한 진화의 산물이다.
유형성숙과도 어느정도 관계가 있다.
6. 여담
- 성장호르몬이 선천적으로 부족한 아동은 건강보험이 적용되어 저렴하게 성장호르몬 주사를 맞을 수 있다.
- 일반 아동이 성장호르몬 주사를 맞는다고 키가 더 클 수 있는 가는 의견이 갈린다. 효과가 없다고 생각하는 학자도 많다.
- 축구선수 리오넬 메시가 어렸을 때 성장호르몬 주사 치료를 받았다.
- 소아기, 청소년기 성장호르몬 결핍증으로 성장호르몬 치료를 받은 후 성인기가 되었다고 당연히 투약을 중단하는 것이 아니다. 성장호르몬은 나이가 들면서 서서히 감소하지만 우리 몸에서 계속 중요한 역할을 수행하게 된다. 성인기가 되면 반드시 재평가를 통하여 치료를 계속 이어갈지 여부를 검증하여야한다.
- 성인, 노인에게도 성장호르몬 결핍으로 인한 여러가지 문제가 나타 날 수 있다.
[1] 인슐린-유사 성장인자 2라는 것도 있는데 이는 태아의 성장에 관여한다.[2] 일반적 왜소증과 달리 성장호르몬 수용체에 문제가 발생한 경우기 때문에 성장호르몬 주사도 소용이 없다.[3] 그래서 인공적인 합성이 가능해진 이래로 탑 클래스 보디빌더들의 필수품이 되어버렸다.[4] 하지만 1형 당뇨병에 면역은 아니다.