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성장호르몬

출처 : 내분비내과 - 김성운 교수 최종수정 : 2005.05.15 입력 : 2005.05.15

삶의 질을 결정하는 호르몬

김성운 / 부속병원 내분비내과 교수
성장호르몬, 당뇨병, 뇌하수체질환

노화방지와 성장호르몬
노화방지라는 말에 대한 의미로 우리는 종종 주름없는 젊은 사람의 얼굴을 생각하게 된다. 당연한 연상이지만 의학적 의미에서 나이를 먹으며 수반되는 질환들, 즉 성인병의 위험에서 벗어나는 것, 또는 젊은 사람의 생체반응이나 구조와 비슷한 상태로 회귀하는 것을 의미한다고 할 수 있다. 이와 같은 맥락에서 우리는 노화현상을 먼저 이해하고 이를 젊은이의 상태와 비교하여 그와 같은 상태로 되돌릴 수 있는가 하는 것이 항노화 효과를 지향하는 의학의 새로운 치료분야의 목표로 볼 수 있다.

'노화는 질환이므로 치료하여야 한다.'는 말은 노화방지의학의 기본명제이다. 가장 비슷한 예로 골다공증을 들 수 있다. 난소의 급격한 노화로 여성호르몬의 분비가 중단되면 뼈에서 칼슘의 방출을 막을 수 없어서 골다공증이 발생한다. 이로 인한 사회·경제적인 손실이 엄청나기 때문에 여성호르몬의 보충요법이 필요하고, 자연스러운 여성의 노화 중 하나인 폐경기를 호르몬으로 치료하게 되는 것이다. 여성호르몬의 급격한 변화와는 달리 노화는 천천히 일어난다. 반응의 속도만 다를 뿐, 진행되는 과정은 골다공증과 같은 것이다. 골다공증은 여성호르몬의 부족이라는 한 가지 인자에 의한 결과이고 노화는 아직까지 잘 모르는 많은 인자들의 복합적인 작용에 의한 결과로 이유가 서로 다를 수는 있다. 하지만 노화가 질병이 아니고 자연스러운 과정이라고 이해하고 치료하지 않으면 노인이 되면서 발생하는 모든 합병증을 예방하거나 치료할 수 없게 된다.

미국의 FDA에서 공식적으로 항노화 효과가 있는 물질로 인정한 것이 두 가지 있다. 하나는 멜라토닌으로 약간의 항산화 효과를 인정한 결과이고, 두 번째는 성장호르몬으로서 다양한 대사개선 효과를 참작하여 노화방지 효과를 인정한 것이다. 이와 같은 성장호르몬의 다양한 임상효과를 한마디로 요약할 수는 없으므로 각각의 효과를 임상적 차원에서 살펴본다.

◆ 지방대사
노인의 모습과 같은 성인의 성장호르몬 결핍증 환자에서 가장 두드러진 증세는 지방의 침착인데 전체 지방량은 나이, 키, 체중을 고려한 정상 대조군과 비교하여 약 7%정도 증가되어 있다고 보고했다. 증가한 지방들에 대한 부위별 특성은 대부분 CT나 MRI로 측정할 때 중심성 비만증인 복부지방의 현저한 증가로 판명되었다. 중심성 비만은 심혈관계 질환의 발생률과 유병율 등을 증가시키는 성인병의 위험인자로 간주됐다. 성장호르몬 결핍증 환자에게 성장호르몬의 보충요법을 6개월에서 1년간 실시하고 얻은 결과를 보면, 지방중량이 4~6kg정도 감소되었다고 한다. 성장호르몬 결핍증 환자에서는 총 콜레스테롤, 트리글리세라이드(TG), 저비중 지단백 콜레스테롤(LDL-C), 아포리포프로테인B(ApoB) 등의 지방질과 지단백질의 증가가 있고, 고비중 지단백 콜레스테롤(HDL-C)는 감소되어 있다.

◆ 골대사
성장호르몬 결핍증 환자에서 뼈의 병리소견으로는 해면골의 부피가 감소되어 있었고, 골 부식의 증가, 뼈에 칼슘 침착 시간의 증가, 그리고 뼈의 칼슘화 지연 등으로 나타난다. 성장호르몬의 단기간의 연구는 3개월간의 시도가 대부분이었는데 이 연구에서는 골밀도가 증가되었다고 보고하였다. 그러나 6개월에서 12개월까지의 시도에서는 오히려 골밀도의 감소를 보고하였으며, 1년 이상의 임상연구부터는 치료 전에 비해 4~10%의 골밀도의 증가를 보였다.

◆ 심혈관계
성장호르몬 결핍증환자가 정상인에 비해 남은 수명도 감소하고, 심혈관계질환의 유병율도 2배 이상 증가한다고 알려져 있다. 실제로 스웨덴의 연구에서 보면 심혈관계질환을 가진 성장호르몬 결핍증 환자가 정상인에 비해 평균치사율(SMR)이 1.74배나 높다고 보고했다. 이것에 관여되는 인자로서 뇌졸중 그리고 여성이 가장 중요한 원인으로 결론지었다. 따라서 장기간의 성인에서 성장호르몬 결핍증은 미성숙동맥경화증을 잘 일으키는 것으로 해석됐다. 성장호르몬 결핍증이 20년간이나 지속된 환자의 심장기능은 감소되어 있는데, 이 환자에서 심실의 확장, 심실벽두께의 감소, 심근다발의 감소 등을 보이고 있었다. 3개월의 성장호르몬 치료 후에는 확장된 심실직경의 감소, 심근벽 두께의 증가, 좌심실 구혈율의 증가 등을 보여서 감소한 심장기능을 회복시키는 효과가 있었다. 정리하면 장기간의 성장호르몬 결핍증은 심혈관계질환으로 여명과 치사율이 상승해 적은 용량의 성장호르몬 보충요법으로 기능부전을 간단히 회복시키는데 보통 3년 정도 기간의 치료가 바람직하겠다.

치료는 성인에서는 소아에 비하여 무척 낮은 용량을 사용하는데 그 이유는 성장호르몬이 나트륨 저류를 유발하여 부종을 일으킬 수 있기 때문에 항상 소량으로 사용한다. 따라서 시작용량은 체중에 상관없이 0.5~1.0단위/일로 하고 일주일에 6~7회를 저녁에 자기 전에 피하 주사한다. 이후 매3~4주마다 혈청 IGF-I을 측정하여 정상범위에 이를 때까지 용량을 증량하는데 단, 부종이 없을 때에만 증량하는 것이 좋다. 치료의 기간으로는 보충요법의 개념이므로 평생 투여하는 것이 원칙이지만 경제적, 그리고 주사라는 점을 감안하여 최소 2~3년의 치료를 기본으로 한다. 성장호르몬의 대표적인 부작용은 부종이다. 30%가량에서 나타날 수 있다. 심한 부종을 보이는 경우는 성장호르몬의 용량을 과다하게 투여한 때이고 용량을 감소하면 소실된다.

당당하고 꼿꼿한 노인을 위해
이미 우리나라는 2000년에 유엔에서 정의한 65세 이상의 노인인구가 전인구의 7% 이상인 노인국가로 접어들었다. 또, 생명공학의 눈부신 발달로 평균연령이 100세인 시대로 가고 있다. 100세를 사는 것은 꿈이 아닌 현실로 노인 인구가 폭발하는 사회로 진입한 것이다. 그러나 노인의 삶의 질이 형편없는 상태로 생명을 연장할 수는 없다. 당당하고 꼿꼿한 노인으로 젊은 세대의 정신적인 지도자로 사회의 근간이 되는 그런 사회의 일원이 되기를 바라는 것이다. 맑은 정신은 건강한 육체에서 온다. 의사들은 노인들의 맑은 정신을 위해 부단히 건강한 육체를 위한 삶의 질 향상에 대한 기수가 되어야 할 것이다.

소아 성장클리닉과 성장호르몬

저신장증 환아에게 사용하는 성장호르몬은 성인에게 사용하는 것의 양에 비하여 4~5배 정도 많은 양이다. 하지만 아이와 어른의 생리적인 다름 때문에 어린이들에게는 장기간 사용하여도 부작용이 거의 없다. 따라서 무척이나 안전한 시술이므로 주저할 필요없으나 보험의 적용이 되지 않으므로 고가의 치료가 될 수밖에 없다. 따라서 신중한 사용, 적극적인 교육과 추적관찰로 어린이들의 신체적, 정신적 발달을 도와줄 수 있기에 결국은 저신장증 환아의 또 하나의 부모가 되는 수밖에 없다.

내분비대사 내과를 전공한 필자는 '성장호르몬클리닉'을 만들었는데, 원래 노인에서 가령(加齡) 또는 노화에 따른 성장호르몬 결핍증을 치료하기 위하여 만든 것이다. 이는 키 성장을 다루는 '성장클리닉'과는 차별화하기 위해 만든 말이다. 그러나 시대적인 흐름에 따라 양쪽의 클리닉 모두에 대한 경험을 가질 수밖에 없어서 명실상부한 개인적인 행운이라 아니할 수 없다. 성장호르몬과 이의 표적 호르몬인 인슐린양 성장인자-I(IGF-I)에 대한 임상과 기초연구를 마치고 귀국해 1993년 말 '성장호르몬클리닉'을 등록하고 노인환자를 목표로 클리닉을 개설했다. 아직도 쓰고 있는 e-메일주소를 igf1@unitel.co.kr이라고 한 것도 이들에 대한 정열을 대변하는 것이었다.

당시 우리나라에는 저신장증에 성장호르몬을 사용하는 것이 이미 들판의 불길처럼 번진 때여서, '성장'이라는 글자만 보고 방학 두달 동안에 온 어린이 환자만을 진료한 덕분에 성장클리닉에 대한 실제적인 노하우를 갖게 되었다. 키 크는데 필요한 스트레치 운동, 키 크는데 필요한 균형잡힌 음식, 보건안마공이라는 동양의 키 크는데 도움이 되는 기공 등을 포함한 부모와 어린이를 위한 성장에 대한 일반인들의 지식을 계몽하고자 책을 출간하게 되었는데 제목이 그 당시에 유행하던 개그맨의 말을 빌어 '롱다리가 되고 싶어요'이었다.(사진1 지금은 절판된 소아성장에 관한 책. "롱다리가 되고 싶어요.")

1. 성장클리닉은 교육장이 필요하다.
성장클리닉에 오는 환자들은 결국에는 치료로 성장호르몬을 주사로 맞게 된다. 주사하는 요령 이외에도 성장과 음식, 성장과 운동 등 주사 외의 상식 또는 전문지식에 대한 교육이 필요하므로 교육공간이 필요한 것이다. 현실적으로 개업의들의 수입에 도움은 되지 않지만 꼭 필요한 것임에는 틀림없다. 이 공간은 우리 병원에서는 당뇨병정보센터에서 같이 운영되고 있다. 결국 교육을 위한 다목적 용도의 공간이 하나만 있어도 된다는 이야기이다. 따라서 재활치료 공간의 일부를 할애하면 될 것이며, 키 작은 환아들의 부모를 위한 성장교실을 운영하면 좋을 것이다. 아이들의 키가 크는데 필요한 스트레치 운동에 관한 강의와 시범, 또는 웰빙음식에 대한 정보도 아이들에게 도움이 된다.

2. 성장호르몬 결핍증의 진단을 위한 검사가 필요하다.
성장호르몬 결핍을 측정하는 가장 좋은 진단법은 자극검사이다. 이 중에서도 가장 좋은 검사법은 아직까지도 인슐린으로 저혈당을 유발하고 성장호르몬을 자극하는 검사이다. 이외에 L-DOPA 자국검사가 비교적 쉽게 할 수 있으며, IGF-I을 포함한 기저호르몬의 측정과 X-선 촬영을 통한 뼈 나이의 측정, 그리고 체지방을 비롯한 비만측정도 도움이 된다.

X선 검사에서 성장판이 열려있고, 뼈나이가 호적나이보다 두 살 이상 어리거나, 1년에 키 성장이 4cm이하인 경우, 그리고 키의 백분위가 10미만인 경우는 성장호르몬 치료의 대상이 된다. X선 검사의 경우는 대부분 뼈나이와 성장판을 알기 위해 검사하는데 팔목의 8개 뼈가 포함되도록 하여 손 사진을 찍으며, 대개는 잘 쓰지 않는 쪽의 손을 찍는 것이 좋으나 번거롭다면 양손을 모두 찍으면 된다.

부모의 예상 키는 여러 가지 방법이 있으나 가장 간단하면서도 비교적 잘 맞는 방법은 부모의 키를 더하고 남아의 경우 +13cm, 여아의 경우 -13cm를 한 다음 2로 나누면 된다. 이후 대한소아과학회에서 보급한 키와 체중에 관한 2~20세까지의 정상표준곡선에 대조하면 된다. 대개 3에서 97 백분위수로 표현되어 있다.

3. 추적검사는 3개월 단위로 하자.
추적검사는 초등학생들이 대부분이므로 첫 1년 동안에는 3개월에 1번 정도의 추적관찰이 필요하나, 이후에는 방학 때 마다 오는 것이 효과적일 수 있다. 이때에는 성장판과 뼈나이를 검사해야 한다. 물론 가까운 데에 있는 환자라면 매달 방문하는 것도 좋으며, 부모에 대한 교육이나 성장교실은 1~2개월에 한번쯤으로 자주하는 것이 좋다.

4. 성장호르몬 주사는 집에서 자기 전에 맞는다.
저신장증 환아 들에게 투여하는 성장호르몬은 양이 많다. 0.1단위/kg(0.03mg/kg)의 양으로 계산하여서 투여하고, 생리적으로 깊이 자면 분비되므로 자기 전에 주사하는 것이 바람직하다. 아침이나 낮에 주사하는 것은 성장호르몬의 분해가 밤에 비하여 빠르므로 효과가 덜하다는 보고가 있으며, 일주일에 다섯번 이상 주사하는 것이 세번 정도 주사하는 것에 비하여 효과가 월등하다는 보고도 있다. 따라서 주 5~6회의 성장호르몬 주사가 필요하다.

주요 호르몬의 종류와 기능

우리 몸에서 분비되는 다양한 종류의 호르몬에 대해 알아보자.

1. 성장 호르몬
뇌하수체 전엽에서 가장 많이 생산되는 호르몬으로서 뼈의 성장과 발달 단백질 합성에 영향을 준다. 말단거대증인 사람에서 상승하며 결핍시에는 소인증이나 이상 성장을 일으킵니다.

2. 프로락틴
임신기간 동안 성호르몬과 함께 유선의 성장을 촉진시킨다. 월경불순, 불임증, 유즙누출에서 상승하며 운동이나 기아 스트레스 등에 의해서도 약간 상승합니다.

3. 갑상선 자극 호르몬 (TSH)
혈청 TSH의 상승은 갑상선 호르몬에 의한 음성 되먹임 조절이 이루어지지 않는 일차 갑상선 기능저하증에서 일어나고 반대로 갑상선 호르몬이 상승된 상태에서 과잉의 음성되먹임조절 기능이 작동하는 일차 갑상선 기능항진증에서는 TSH의 값이 저하됩니다.

4. 부신 피질 자극 호르몬(ACTH)
ACTH는 콜레스테롤로 부터 프레그네롤론의 합성을 상승시켜 부신스테로이드의 형성을 자극하고 이작용으로 인해 코르티솔 및 부신 안드로겐이 분비가 상승한다. 원발성 부신피질 기능저하증, 쿠신 질환 그리고 뇌하수체 전엽의 분비성 종양에서 상승합니다.

5. 성선 자극 호르몬 (LH, FSH)
황체 형성 호르몬과 난포자극 호르몬 2종류가 있으며 이들은 공동으로 여성에서는 난포의 발육, 내란 그리고 황체의 형성이라고 하는 일련의 성주기를 남성에서는 정자의 형성과 테스토스테론의 분비를 조절한다. 뇌하수체 기증저하증에서 양 호르몬이 함께 저하하지만 난소기능저하증 및 고환기능저하증에서는 양 호르몬이 함께 상승합니다.

6. 옥시토신
자궁 수축 유즙의 분비작용 등 분만, 수유에 관여하는 호르몬이며 임신의 진행과 함께 혈중농도가 증가하고 분만기에는 비임신시의 약 10배에 달합니다.

7. 항 이뇨 호르몬
원위 신세뇨관으로보터 수분을 재흡수 하여 혈중 삼투압을 조절한다. 삼투압의 상승과 함께 이 호르몬의 농도도 상승하고 결핍시 나타나는 질환으로는 뇨붕증이 있습니다.

8. 갑상선 호르몬
티록신 및 트리요오드 티로닌 이라 불리는 2종류의 요오드 함유 호르몬이 있다. 태생기 또는 신생기에 이 호르몬이 결핍되면 성장이 정지하고 갑상선성 소인증으로 되며 신체 발육이 불량할 뿐만 아니라 지능의 저하까지도 초래다. 성인에서의 갑상선 기능저하증은 점액수종으로 불리며 이 질환에서는 전신활동의 불활성화, 피부건조 등이 나타난다. 반대로 갑상선 기능 항진증의 대표적 질환으로 바섀도우병이 있고 대사항진에 의한 식욕항진, 체중감소, 발한 등의 증상을 초래하고 안구돌출을 볼 수 있습니다.

9. 카테콜아민
뇨카테콜아민이나 그들의 대사산물에 대한 측정은 두 가지 측면에서 임상적 가치가 있다.
-원인불명의 고혈압이 부신수질종양인 크롬친화성세포종에 의한 것인지, 아닌지 감별 위해
-가끔 어린이들에서 발견되는 치명적인 신경아세포종을 감별하기 위해

10. 코르티손
코르티손을 근육단백질의 효소적 분해와 간에서 아미노산이 글루코오그로 전환되는 것을 촉진한다. 또한 에너지를 목적으로 지방조직으로 부터 지방을 동원한다. 코르티손의 과잉생산은 쿠싱 증후군을 유발한다. 이 질환의 1차적 원인은 부신피질질환과 관련이 있으며, 2차적 원인은 ACTH를 과다하게 생산하는 질환과 관련이 있습니다.

11. 알도스테론
신세뇨관에서 나트륨의 재흡수를 증가시켜 혈장 나트륨의 농도를 증가시킨다. 이때 칼륨은 나트륨과 동시에 교환이 일어나 혈장 칼륨의 농도는 저하한다. 고 알도스테론혈증은 부신성 종양환자에게서 발견되어 왔고 이 환자들은 보통 혈청 나트륨농도가 높고 칼륨농도는 낮으며 고혈압을 나타냅니다.

12.안드로겐
부신 피질 기능 이상지표로서 측정되며 부신성기 증후군에서는 부신피질에서의 스테로이드 대사경로에 이상이 일어나 코르티솔에 비해 대량 생산됩니다.

13. 에스트로겐
난소의 난포에서 기원하며 생리주기를 조절하고 생식기관과 2차 성징의 발달 및 유지에 필수적입니다.

14. 프로게스테론
황체에서 포상난포의 파열로 형성된 황체에서 생성되며 자궁을 자극하여 자궁내막의 증식을 촉진하며 수정한의 착상을 원활하게 할 뿐만 아니가 배란과 뇌하수체에서의 LH분비를 억제합니다.

15. 테스토스테론
남성생식기관의 발달과 2차 성징을 발현시키고 유지하는 작용을 한다. 고환암이나 뇌하수체의 이상으로 생식선 자극 호르몬이 과다하게 분비될 때 증가하고 여성에서는 부신 또는 난소종양으로 인하여 다모증이나 남송증이 있는 경우에 상승한다. 뇌하수체 부전이나 성염색체를 포함한 염색체에 이상이 있는 경우에는 혈장 테스토스테론의 종도가 감소 할 수 있습니다.

16. 인슐린
췌장의 랑게르한스섬이라 불리는 내분비조직의 베타세포로부터 분비되고 생리작용은 혈중의 글루코오스를 세포에 들여보내 글리코겐으로 저장하는 것이며 그 결과 혈당은 낮아집니다.

17. 글루카곤
췌장의 랑게르한스섬알파세포에서 형성된 호르몬으로 간 글리코겐을 분해하여 혈당상승을 일으키는 인슐린 대응 호르몬입니다.

18. 가스트린
이 호르몬은 일차적으로 위 유문부에서 분비되며 위액 특히 염산의 분비를 강력하게 촉진한다. 가스트린의 과다생산은 상부의 위장관계에 궤양을 일으킨다. 가스트린 측정의 가장 중요한 임상적 의의는 Zollinger-Ellison 증후군을 진단하는데 있다. 이 질환에서 환자는 가스트린을 과잉생산하여 심각한 궤양에 시달리게 됩니다.