안드로겐·에스트로겐 등 스테로이드 호르몬 생성
염증·면역기능·삼투조절·생식·성징에 중요한 역할

스테로이드 호르몬(Steroid Hormone)은 스테로이드가 호르몬으로 작용하는 것입니다. 당질 코르티코이드(glucocorticoid), 무기질코르티코이드(Mineralocorticoid), 안드로겐(Androgen), 에스트로겐(Estrogen), 프로게스테론(Progesterone)의 다섯 종류로 구분됩니다. 염증, 면역기능, 삼투조절, 생식과 성징에 중요한 역할을 합니다. 스테로이드 호르몬은 지용성으로 세포내 수용체와 결합을 하여서 DNA에 직접 작용을 합니다.

콜레스테롤은 인체의 모든 세포에서 합성이 됩니다. 보통 68kg인 남성에서 하루에 콜레스테롤을 약 1000mg을 합성하고 음식을 통해서도 콜레스테롤은 흡수가 됩니다. 콜레스테롤의 대부분은 간에 저장이 되고 세포가 필요한 경우 단백질(Lipoprotein)과 결합을 하여서 LDL(Low Density Lipoprotein)형태로 세포에 공급이 됩니다.

콜레스테롤의 대부분은 세포막에 존재하며 세포막에 약 35g정도가 있으며 세포막을 만들고 유지하는데 필수입니다. 체온(생리적 온도) 범위에서 세포막의 유동성을 조절합니다. 콜레스테롤의 수산화기(Hyrdoxy Group, OH-)는 세포막의 극성부분인 Phospholipids와  Sphingolipids의 머리부분과 상호작용을 하고, 비극성인 스테로이드와 탄화수소사슬은 다른 지질의 비극성 지방산 사슬과 함께 막 안에 존재합니다.

콜레스테롤은 세포막에 작용하는 것 외에 담즙산, 스테로이드 호르몬, 비타민D의 전구물질이기도 합니다.

1) 스테로이드 호르몬의 합성 조절(Steroidogenesis Regulation)
스테로이드 호르몬은 부신피질(Adrenal Cortex), 고환(Testis), 난소(Ovary) 그리고 몇몇 말초조직(지방조직, 뇌)에서 생산이 됩니다. 이러한 스테로이드호르몬 합성 조직(Steroidogenic Tissues)은 조직 특이 트로픽 호르몬(Tissue-specific Tropic Hormone: LH, FSH, ACTH, AngiotensinⅡ/Ⅲ)에 반응을 하여서 스테로이드 호르몬을 합성합니다.

펩타이드 호르몬(Peptide Hormone)은 유전자(Gene)에서 유도(Encode)가 된다면 스테로이드 호르몬은 미토콘드리아와 소포체(Psmooth Endoplasmic Reticulum)의 효소에 의해서 만들어집니다. Tropic Hormone은 Steroidogenic cell에 작용을 하여서 PKA(Protein Kinase A)를 활성화시킵니다.

PKA는 Cholesterol Ester Hydrolase의 활성을 증가시키고, StAR(Steroidogenic Acute Regulatory Protein)의 합성을 증가시킵니다. Cholesterol Ester Hydrolase는 유리 콜레스테롤(Free Cholesterol)을 증가시키고, StAR은 유리 콜레스테롤을 미토콘드리아 내막으로 이동시킵니다. 미토콘드리아 내막으로 이동한 콜레스테롤은 P450scc효소에 의해서 Pregnenolone으로 전환이 됩니다.

Pregnenolone은 모든 스테로이드 호르몬의 전구체입니다. 만약 Pregnenolone의 합성을 조절하면 인체의 스테로이드 호르몬을 조절할 수 있고 인체는 Tropic Hormone의 분비를 조절함으로서 스테로이드 호르몬의 양을 조절합니다.


2) 스테로이드 호르몬 합성(Steroidogenesis)

탄소수 27개를 가지고 있는 콜레스테롤(C27)은 6개의 탄소잔기가 분해되어서 Prognenolone(C21)로 전환이 됩니다. Prognenolone은 18, 19 그리고 21개의 탄소를 가지는 스테로이드 호르몬이 됩니다. 각 단계마다 여러 가지 효소가 작용을 하는데 주요 효소를 보면 <표 2>와 같습니다.

스테로이드 호르몬의 합성은 Steroidogenic Tissue에서 일어나며 각 조직마다 각기 다른 효소와 다른 Tropic Hormone에 대한 작용으로 각기 다른 스테로이드 호르몬을 합성합니다.

① Adrenal Steroid Synthesis
부신피질호르몬은 2개의 펩타이드 호르몬에 의해서 조절이 됩니다. 뇌하수체에서 분비되는 ACTH(Adrenocorticotropic Hormone)은 Zona Fasciulata와 Zona Reticularis에 작용을 하여서 Glucocorticoid(Cortisol)과 Androgen(Androstenedione)을 합성합니다. 간과 신장에 의해서 조절되는 Angiotensin은 Zona Glomerulasa에 작용을 하여서 Mineralocorticoid(Aldosterone)을 합성합니다.

② Gonadal Steroid Hormone
생식선(Testis, Ovary)에서 만들어지는 성호르몬은 뇌하수체에서 분비되는 LH(Luteinizing Hormone)와 FSH(Follicle-Stimulating Hormone)에 의해서 조절이 됩니다.

남성의 경우 LH는 Leydig Cell을 자극하여서 Testosterone을 합성하고 혈장으로 분비합니다. 분비된 Testosterone은 Androgen Binding Protein(ABP)를 통해서 Sertoli Cell로 이동을 합니다. Sertoli Cell 및 대부분의 Peripheral Tissue는 5α-reductase를 통해서 Testosterone을 DHT(Dihydrotestosterone, Testosterone보다 10배정도 활성이 강함)으로 전환합니다.

또한 Testosterone은 Sertoli Cell에서도 생산이 되는데 Sertoli Cell은 FSH의 자극에 의해 반응을 합니다. 또, Sertoli Cell은 FSH 자극에 의해서 ARP를 생성하고 ARP는 Testosterone과 DHT를 Target Cell로 이동시켜서 정자를 생산합니다.

여성의 경우 LH는 난소에 있는 Theca Cell에 작용을 하여서 Androstenedione과 Testosterone을 생산됩니다. 이 Androgen(Androstenedione과 Testosterone)은 난소의 소포체와 Granulosa Cell에 있는 Aromatase에 의해서 Estrogen(Estradiol, Estrone)으로 전환이 됩니다. Granulosa Cell은 FSH의 자극에 반응을 합니다. 보통의 경우 LH의 자극에 반응을 하여서 Theca Cell에서 Androgen을 합성하고, FSH의 자극에 반응을 하여서 Granulosa Cell이 Estrogen을 분비합니다.

생신선에서 성호르몬의 합성은 남성의 경우 Testosterone에서 멈추고 여성의 경우는 Estradiol까지 합성이 됩니다.

③ Peripheral Tissue와 스테로이드 호르몬
콜레스테롤에서 유도된 스테로이드 호르몬은 미토콘드리아와 소포체의 효소에 의해서 합성이 됩니다. 콜레스테롤이 스테로이드 호르몬으로 합성이 되기 위해서는 반드시 미토콘드리아 내막으로 이동해야 하고 이 이동을 도와주는 것이 바로 StAR입니다. StAR은 스테로이드 호르몬을 합성할 수 있는 조직에만 존재하고 다른 조직에는 존재하지 않습니다. 따라서 모든 스테로이드 호르몬은 Steriodogenic Tissue에서만 생성이 되는데 Peripheral Tissue인 뇌, 뼈, 지방조직에 존재하는 Aromatase에 의해서 Androgen이 Estrogen으로 전환됩니다.

Peripheral Tissue에서 Estrogen을 합성하는 기능은 폐경기 여성에서 Estrogen을 공급하는 중요한 경로가 됩니다. 물론 지방세포가 과도한 남성에게서는 Estrogen의 증가로 인해서 여성형 유방 등 호르몬 분비의 문제도 나타날 수 있습니다.

3) 스테로이드 호르몬

스테로이드 호르몬을 기능으로 구별하면 다음과 같습니다.
① Glucocorticoids
대표적인 화합물이 Cortisol로서 Catabolic Steroid입니다. Gluconeogenesis와 항 염증반응을 하는 기능을 가지고 있습니다.
② Mineralocroticoids
Aldosterone으로서 인체의 혈액의 양을 조절하는 기능을 가지고 있으며 신장에서 Na+을 재흡수하는 역할을 합니다.
③ Androgens
Testosterone이 대표물질로서 Anabolic Steroid입니다. 남성의 이차 성징 및 뼈의 재흡수를 막는 역할을 합니다.
④ Estrogens
Estradiol은 여성의 이차 성징 및 뼈의 재흡수를 막는 역할을 합니다. 난소에서 생산이 되며 여성 및 남성의 지방조직(Adipose Tissue)에서도 생산이 됩니다.
⑤ Progesterone
Progesterone은 난자의 착상을 준비하는 중요한 호르몬입니다.
스테로이드 호르몬은 인체의 다양한 기능 때문에 약물로도 많이 사용이 됩니다.

참고문헌
the Medicalbiochemistry Page, Introduction to the Streoid Hormone, Michael W King, PhD
Cal State LA홈페이지, Synthesis of Steroid Hormones
위키피디아 검색 : Steroidogenesis, Steroid Hormone

신창우 약사
충청북도 청주 출생
1995년 충북대학교 약학대학 졸업
現충청북도 단양군 시장약국 대표약사
PAACM 정회원

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