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왜 글루코코르티코이드는 글리코겐분해가 아니라 글리코생성을 촉진합니까?

왜 글루코코르티코이드는 글리코겐분해가 아니라 글리코생성을 촉진합니까?



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나는 글루코코르티코이드가 글리코겐 합성을 자극할 수 있다는 교과서를 읽었습니다. 나는 이것을 전혀 이해하지 못합니다. 글루코코르티코이드는 혈당 수치를 높이려고 하지 않아야 합니까? 왜 그들은 포도당을 인슐린과 같은 간과 근육에 글리코겐으로 저장할까요?


글루코코르티코이드는 포도당 대사, 염증/스트레스 반응, 뼈 대사 등에 많은 생리학적 영향을 미칩니다. 일반적으로 원래 혈당 농도 증가와 관련이 있는 것으로 밝혀졌기 때문에 일반적으로 글루코코르티코이드라고 합니다. 간단히 말해서, 글루코코르티코이드는 인슐린 작용을 길항하고 인슐린 저항성 상태를 생성할 뿐만 아니라 포도당 대사에 관여하는 효소의 발현을 증가시킵니다. 그들은 모든 종류의 조직과 생물학적 과정에 많은 영향을 미칩니다.

구체적으로 귀하의 질문과 관련하여, 글루코코르티코이드는 글리코겐 합성을 자극하는 것이 합리적입니다. 왜냐하면 신체가 더 많은 포도당을 글리코겐으로 저장하고 간 포도당 생산(즉, 글리코겐 분해)을 위한 신체 능력을 증가시킬 수 있기 때문입니다. 글리코겐 합성이 증가함과 동시에 글루코코르티코이드는 골격근과 지방에서 인슐린 작용을 길항하는 말초 인슐린 저항성을 유도하여 혈액 내 포도당 농도를 증가시킨다는 것을 기억하십시오. 또한, 유리 지방산은 지방 조직에서 방출되어 순환을 통해 간으로 운반되어 산화되어 포도당 신생합성을 위한 ATP를 생성할 수 있습니다.

Kuo의 주요 대사 활성 조직(예: 간, 백색 지방 조직, 골격근)에서 포도당 대사에 대한 글루코코르티코이드의 영향을 설명하는 훌륭한 장이 있습니다. 실험 의학 및 생물학의 발전(99-126페이지)의 872권에서 발췌. 이 책은 오픈 액세스가 아니므로 그림의 사진을 붙여넣을 수는 없지만 기본적으로 위에서 설명한 내용을 보여줍니다. 여기에 글루코코르티코이드에 대한 반응으로 연료 재분배를 보여주는 훌륭한 수치가 있는 Journal of Endocrinology의 매우 훌륭한 리뷰 기사에 대한 또 다른 링크가 있습니다.


  1. 글루코코르티코이드(혈당 수치 증가 또는 인슐린 저항성)로 인해 인슐린/글루카곤 비율이 증가하여 글리코겐 합성효소의 자극 및 글리코겐 포스포릴라제의 억제가 글리코생성을 유발합니다. 2. 포도당 신생합성으로 인해 간에 많은 양의 포도당이 있습니다. 글루코키나아제의 Vmax는 헥소키나아제보다 훨씬 높기 때문에 포도당 6-인산으로 전환됩니다. Glucose 6-phosphate는 glycogen synthase에 allosteric 자극 효과가 있어 glycogenesis가 일어난다.

글리코겐 분해는 글리코겐을 포도당으로 분해합니다. 구체적으로, 글리코겐 분해 과정은 포도당 6-인산 1분자를 형성하고 나머지 사슬에는 포도당 1분자가 적게 남습니다. 이 과정을 여러 번 반복하여 여러 개의 포도당 분자를 사슬에서 제거할 수 있습니다. 포도당 분자는 인산을 첨가하여 분자 결합을 분해하는 인산분해를 통해 제거됩니다.


이 이미지는 글리코겐의 구조를 보여줍니다. 중심 구조는 단백질 글리코게닌이고 가지는 글루코스 사슬입니다. 글리코겐 1분자에는 최대 30,000단위의 포도당이 결합되어 있을 수 있습니다.

글리코겐 분해는 세포에서 사용되는 에너지 분자인 아데노신 삼인산(ATP)의 수치가 낮을 때 발생합니다(혈액에 낮은 포도당이 있음). 글리코겐 분해는 포도당을 해제하는 방법이고 포도당은 ATP 형성에 사용되기 때문에 에너지가 낮고 더 많은 에너지가 필요할 때 발생합니다. 마찬가지로 ATP 수준이 높으면 에너지 저장 방식이기 때문에 글리코 생성이 대신 발생합니다.

글리코겐은 근육과 간에 저장됩니다. 간에 저장된 글리코겐은 간의 무게의 약 5%를 구성하는 반면 근육에 저장된 글리코겐은 무게의 1-2%를 차지하는 것으로 추정됩니다. 근육 세포인 근세포에서 포도당은 근육 운동에 필요한 에너지를 제공합니다. 간세포 또는 간 세포의 글리코겐 분해는 약간 다릅니다. 간에서 글리코겐 분해가 일어날 때 생성된 포도당은 간에서 직접 사용되지 않습니다. 대신 포도당이 혈류로 들어가 다른 세포에서 사용할 수 있습니다. 동물의 글리코겐은 식물의 전분과 유사합니다. 전분은 또한 식물의 에너지 저장에 사용되는 포도당 사슬이며 식물이 에너지를 필요로 할 때 분해될 수 있습니다.


글리코겐(글리코 생성)은 혈당 조절을 어떻게 감소시키는가?

그렇다면 포도당에 의해 글리코겐으로 전환되는 글리코겐 분해의 반대인 글리코제네시스는 혈당이 너무 높으면 어떻게 낮추는가? 아니면 안되나요?

찾고 있는 사람이 아닌가요? 도움말(&H)

(원본 포스팅은 비아쿤)
글리코겐 분해가 췌장에서 글루카곤을 방출하는 경우 글리코겐을 다시 포도당으로 전환하고 혈당 조절을 증가시키기 위해,

그렇다면 포도당에 의해 글리코겐으로 전환되는 글리코겐 분해의 반대인 글리코제네시스는 혈당이 너무 높으면 어떻게 낮추는가? 아니면 안되나요?

글리코겐과 글루카곤을 혼동하시는 것 같습니다. 첫 번째 문구("글리코겐분해는 췌장이 글루카곤을 방출할 때입니다")는 올바르지 않습니다. 글리코겐 분해(글리코겐 + 리스는 [=다음과 같이 분류됩니다. 리스osome [기능이 다음과 같은 세포 소기관 리스또는 분해]])는 다당류 글리코겐을 수백 개의 구성 단당류 부분[= 포도당]으로 분해하는 화학 과정입니다. 글루카곤은 랑게르한스 섬[췌장의 내분비[=호르몬 생성] 부분]의 알파 세포에서 분비되는 호르몬입니다(베타 세포는 글루카곤과 반대 작용을 하는 호르몬 인슐린을 분비합니다).

네, 글루카곤의 작용 중 하나는 혈당을 증가시키는 글리코겐 분해를 촉진하는 것입니다. FGlucagon은 또한 혈당을 높이는 다른 작용을 합니다(글리코 생성을 늦추고, 세포 내로 포도당의 유입을 줄이며, 글루코오스 신생합성을 촉진합니다[글루코오스 신생 = 새로운 생성 = 생산에 따른 새로운 글루코오스의 생산[실제로 아미노산으로부터]).


코르티솔이 글리코겐 합성효소를 증가시키는 이유는 무엇입니까?

First Aid biochem을 살펴보니 코티솔이 글리코겐 합성효소를 증가시킨다고 합니다. 나는 이것을 이해하기 위해 여전히 고군분투하고 있습니다. 코르티솔은 혈당 수치를 증가시켜야 합니다. 맞죠? 그렇다면 글리코겐 인산화효소를 활성화시켜야 합니까?

코르티솔은 급성 반응이 아니라 스트레스 호르몬이라는 것을 기억하면 이해가 됩니다. 에피네프린은 곰을 보면 도망갈 수 있게 해줍니다. 코티솔은 대략적이고 스트레스가 많은 환경에 있을 때 사용합니다. 당신은 곰을 보지 못하고 거기에 있다는 것을 알고 있습니다. 당신은 곧 무언가를 위해 몸을 준비하고 있습니다. 따라서 글리코겐을 저장하고 혈당을 높이는 것은 좋은 일입니다.

이렇게 생각하십시오. 코르티솔은 인슐린 저항성을 증가시켜 혈당을 증가시켜 말초 포도당 흡수를 감소시킵니다. 차례로 인슐린 자체는 과도한 포도당으로 인해 글리코겐 합성을 촉진합니다. 그러나 코르티솔은 글루카곤에 대해서도 관대한 작용을 합니다. 따라서 글루카곤은 글리코겐 분해의 원인이지 코르티솔이 직접적으로 발생하는 것은 아닙니다. 나는 그것이 의미가 있기를 바랍니다.


글리코 생성, 글리코겐 분해에 도움

누구든지 이러한 작은 경로를 배우는 데 좋은 권장 사항이 있습니까? 나는 아직 생화학을 먹어본 적이 없고 kaplan에서 독학으로 이 두 가지를 잘 이해하는 데 어려움을 겪었습니다.

또한 이것은 얼마나 높은 수확량입니까??

예, 많은 시간을 들여야 할 것입니다. 모두 이러한 대사 경로와 그것들이 모두 어떻게 상호 연결되어 있는지. 해당과정, 포도당신생합성, 글리코겐분해, 지방산 산화, 오탄당 인산경로, 요소회로, 글리코생성이 문제인가? 아, 끝이 없습니다. 해당 자료를 얼마나 깊이 있게 다루어야 할지 모르겠습니다. 한편으로는 해당 과정이 하나의 포도당에서 두 개의 피루브산을 만들고, 2개의 ATP를 사용하지만 4개의 ​​ATP를 생성한다는 사실을 알고 만족합니다. 비가역적 학습에도 괜찮습니다. 단계와 그 모든 것. 그러나 그때 나는 반응물과 생성물 사이에 평형을 유지해야 하는 뮤타제 효소와 관련된 동역학에 대한 질문을 봅니다. 그리고 어떤 효소가 입체 특이적이며 압도당했습니다.


스트레스와 포도당 대사: 검토

스트레스는 피할 수 없는 삶의 사실입니다. 인지된 스트레스는 시상하부-뇌하수체-부신 축 및 교감 부신-수질 축의 활성화를 특징으로 하는 내분비 변화를 유도합니다. 스트레스에 반응하여 분비되는 글루코코르티코이드와 카테콜아민은 개인이 신체의 변화하는 요구에 적응하는 데 도움이 되는 생리 및 행동의 변화를 유도합니다. 글루코코르티코이드는 스트레스 관련 병태생리를 유도하는 데 중심 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 이 호르몬은 신체의 증가하는 에너지 요구에 대처하기 위해 대사과다를 유도합니다. 그러나 스트레스가 지속되면 신체는 지속적인 요구에 적응하고 항상성(alostasis)이라고 하는 정상보다 높은 수준에서 신진대사를 조절하기 시작합니다. 신체에 가해지는 이 압도적인 부담은 개인이 질병을 일으키기 쉽게 만들 것입니다. 이 미니 리뷰는 장기간의 만성 스트레스 유발 포도당 대사의 변화와 장기간의 allostatic 조절의 결과로 인슐린 저항성 및 포도당 불내성의 발달에 중점을 둡니다.

주요 기사 텍스트

소개

우리 대부분은 수많은 가족, 사회 및 직장 의무가 소중한 시간과 자원을 쉽게 압도할 수 있는 엄청난 속도로 살고 있다는 점에 이의를 제기하기 어렵습니다. 이것은 건강에 큰 타격을 줄 수 있는 육체적, 정신적 스트레스를 유발합니다[1]. 따라서 스트레스 생물학 분야는 전 세계의 많은 연구자에 의해 광범위하게 연구되었습니다. 그러나 스트레스의 많은 측면은 여전히 ​​불분명합니다. 스트레스는 모든 자극에 대한 신체의 비특이적 반응입니다[2]. 이 리뷰는 장기간의 만성 스트레스와 그 영향 하에서 포도당 대사의 다양한 경로에 초점을 맞춥니다.

스트레스는 숙주의 증가된 요구를 충족시키기 위해 대사 경로를 설명하는 항상성 위협 상태입니다. 이러한 변화에 대처하는 능력은 건강한 삶에 매우 중요합니다. 스트레스 반응을 유발하는 사건을 외부적 또는 내부적일 수 있는 스트레스 요인이라고 합니다[3]. 외부 요인은 신체적 상해, 극한 기후 조건 등이 될 수 있으며 내부 요인은 감염, 저혈당 등 또는 심리적 요인(개인 문제, 즉 직업, 건강 또는 재정 등)이 될 수 있습니다[4]. 스트레스는 급성(짧은 기간 동안의 노출) 또는 만성(장기간 지속되는 스트레스)일 수 있습니다. 급성 스트레스는 본질적으로 적응력이 있어 유기체가 긴급 상황에 정확하게 직면할 수 있게 하고, 도피하거나 대응할 수 있게 하는 반면 만성 스트레스는 건강에 악영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

스트레스, 신경내분비축 및 글루코코르티코이드

스트레스는 시상하부-뇌하수체-부신 축을 활성화시키는 것으로 알려져 있습니다. 스트레스 반응을 시작하고 유지하는 뇌 회로는 시상하부에 위치하며, 여기에는 뇌실주위핵(paraventricular nuclei), 소뇌좌(locus ceruleus) 및 중추 교감신경계가 포함됩니다[5,6]. 스트레스는 뇌의 뇌실 주위 핵(시상하부)을 활성화하고 내분비 및 신경 메커니즘을 자극하여 스트레스 호르몬 농도를 증가시킵니다. 글루코코르티코이드 및 카테콜아민. 정확히는, 활성화된 뇌실 주위 핵 뉴런은 뇌하수체 전엽에서 부신피질 자극 호르몬(ACTH) 방출을 조절하는 부신피질 자극 호르몬 방출 호르몬(CRH)을 분비합니다. ACTH는 부신 피질에 작용하여 글루코코르티코이드를 방출합니다[7,8]. 이러한 신경내분비 변화는 습관화되지 않은 것으로 보이며 반복된 스트레스에 대한 반응으로 비정상적인 시상하부-뇌하수체-부신축(HPA axis) 활성화가 있을 수 있습니다[9]. 또한 교감 신경계가 활성화되어 순환계로 직접 노르에피네프린과 부신 수질에서 에피네프린을 방출합니다. 글루코코르티코이드와 카테콜아민은 스트레스 동안 상승적으로 작용한다는 것이 입증되었습니다[10](그림 1).

카테콜아민은 스트레스에 대한 초기 노출 동안 일시적으로 작용하고 나중 단계에서는 글루코코르티코이드의 분비를 동반합니다. 글루코코르티코이드는 스트레스가 많은 조건에서 분비가 높기 때문에 일반적으로 스트레스 호르몬이라고 합니다[11]. 글루코코르티코이드는 다양한 생리적 기능, 즉 염증, 글루코스 신생합성 및 지방세포 분화 등을 조절하는 글루코코르티코이드 수용체(GR)에 결합하여 작용을 유도합니다[12]. 리간드와 결합하면 이량체화되고 핵으로 전위되어 글루코코르티코이드(GC) 반응 요소(GRE)에 결합하여 표적 유전자의 유전자 발현을 이끌어냅니다.

고혈당증을 유발하는 포도당 대사의 스트레스 유발 변화의 기전도 밝혀졌으며, 이는 다양한 경로의 변화를 수반합니다. 만성 스트레스는 향상된 해당 작용, 포도당 신생합성, 변경된 포도당 흡수 및 감소된 당생성을 특징으로 하는 대사과다증을 유발하는 것으로 보고됩니다. 지속적인 스트레스는 대사 조절 장애를 동반하는 만성 질환의 발병을 유발합니다.

스트레스 하에서 포도당 흡수 및 포도당의 호기성 산화

만성 스트레스의 중요한 결과는 고혈당입니다. 이것은 세포에 의한 포도당 흡수 감소 또는 포도당 합성 증가 때문일 수 있습니다. 고혈당증은 만성 스트레스에 대한 신체의 에너지 요구 사항을 충족시키는 에너지를 제공하기 때문에 스트레스의 즉각적인 효과입니다. 스트레스 동안 증가된 부신피질 활성에 대한 반응으로 포도당 항상성을 유지하려는 시도에서 모든 포도당 경로가 영향을 받을 것입니다. 체내 포도당 흡수는 2가지 방식, 즉 촉진 확산 및 2차 능동 수송으로 촉진됩니다. 촉진된 확산은 인슐린 매개 또는 비-인슐린 매개 포도당 흡수일 수 있는 농도 구배에 반대입니다. 2차 능동수송은 ATP의 사용을 포함하는 신장에서 주로 볼 수 있습니다[13].

GLUT 수용체는 혈류에서 포도당을 흡수하는 데 중요한 역할을 합니다. 포도당 수송체에는 14가지 다른 유형이 있지만 GLUT 1-4가 많이 연구되었습니다[14]. GLUT-1 및 GLUT-3은 포도당에 대해 높은 친화력을 갖는 것으로 나타났으며 GLUT-1은 뇌에서 작용하는 주요 수용체이고 GLUT-2는 췌장에서 포도당 흡수를 담당합니다. GLUT-4는 인슐린에 민감하고 근육에서 수용체 매개 포도당 흡수에 주로 관여합니다[15]. 스트레스 호르몬(글루코코르티코이드 및 카테콜아민) 및 글루카곤과 같은 반대 조절 호르몬은 인슐린 유도 포도당 흡수를 억제하는 것으로 보고되었습니다[16].

세포에 의해 흡수된 포도당은 해당 경로로 들어갑니다. 해당 경로의 최종 생성물인 피루브산은 호기성으로 완전히 이산화탄소와 물로 대사되거나 혐기성으로 젖산으로 대사됩니다[13]. 혐기성 조건에서 피루브산은 효소 젖산 탈수소효소의 작용에 의해 젖산으로 전환됩니다. 생리학적 조건에서 젖산과 피루브산의 농도 사이에는 평형이 있습니다. 그러나 만성 스트레스 조건에서는 피루브산과 젖산의 농도가 증가하고[17-19] 젖산 탈수소효소(LDH)의 활성이 증가합니다[20-22]. 스트레스가 많은 조건에서 해당과정에 의해 생성된 피루브산은 포도당 생성으로 전달되거나 피루브산 탈수소효소(PDH)의 활성 감소로 인해 높은 젖산을 생산하게 됩니다. 감소된 피루브산 탈수소효소 활성은 만성 스트레스 조건에서 관찰되었습니다[23,24]. 스트레스는 PDH를 인산화시켜 비활성화시키는 pyruvate dehydrogenase kinase의 농도를 증가시켜 PDH 활성을 변화시키는 것으로 알려져 있습니다[26]. 그럼에도 불구하고, 트리카복솔산(TCA) 회로의 활성은 지질의 산화에 의한 TCA 회로의 기질의 가용성으로 인해 스트레스 동안 높을 것입니다(Nelson and Cox, 2004). 또한 TCA 주기의 증가된 활성은 포도당신생합성을 위한 기질을 제공합니다. 스트레스는 지방분해[27,28]와 단백질 분해를 유도하여 포도당신생합성을 위한 기질의 농도를 더욱 높이는 것으로 보고되었습니다[29-31]. 또한 만성 스트레스는 대사과다증의 징후인 고유산혈증을 유발했습니다.

만성 스트레스 동안의 글리코 생성 및 글리코겐 분해

스트레스 동안의 만성 고혈당은 포도당 흡수 및 이용에 영향을 미칠 뿐만 아니라 내생적으로 포도당 합성을 향상시킵니다. 정상 상태에서 간에서 합성된 식이성 포도당과 내인성 포도당은 간에서 글리코겐을 형성합니다. 스트레스는 글리코겐 합성 효소의 활성을 억제하여 간과 골격근의 글리코 생성을 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 글리코겐 합성효소의 활성은 글리코겐 합성효소 키나아제 3(GSK-3)에 의한 인산화에 의해 억제된다[32].

글리코겐 분해는 글리코겐에서 포도당을 방출하는 과정입니다. 이것은 일반적으로 기아 중에 발생합니다. 스트레스 상태에서 글리코겐 분해는 인지된 스트레스를 견디기 위해 신체가 증가된 에너지 요구량을 충족시키기 위해 발생합니다. 많은 연구에서 만성 스트레스에 대한 반응으로 간 글리코겐 함량이 감소한 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 쥐가 2, 4 또는 24주 동안 매일 강제 수영을 하고 구속을 위해 노출된 우리의 연구[24]에서 간 글리코겐 함량의 감소가 관찰되었습니다. 또한 Kuznetsov와 그의 동료[33]는 쥐에게 5, 15, 30, 45 및 60일 동안 저운동성 스트레스를 가하여 간 글리코겐 함량을 감소시켰습니다.

만성 스트레스 동안의 포도당 생성

Gluconeogenesis는 비 탄수화물 전구체로부터 포도당을 합성하는 것입니다[13]. 정상적인 조건에서 포도당 신생합성은 세포, 특히 포도당에 의존하는 뇌에 ​​포도당을 공급하기 위해 기아 동안 발생합니다. 스트레스는 핵심 포도당 생성 효소의 활성을 증가시켜 간 포도당 생성을 증가시킵니다. 포스포에놀 피루베이트 카르복시 키나제(PEPCK), 피루베이트 카르복실라제, 과당 1,6 비스포스파타제(FBPase) 및 글루코스-6-포스파타제(G6Pase). 이러한 모든 주요 조절 효소는 글루코코르티코이드에 의해 전사적으로 조절됩니다. 스트레스는 PEPCK 유전자의 전사를 증가시킵니다[12,34]. CREB, C/EBP 및 FOXO1은 스트레스 조건에서 PEPCK 유전자를 유도하는 전사 인자입니다[35]. PEPCK의 7배 과발현은 고혈당증을 유발하고 2배 과발현은 인슐린 저항성을 유발한다고 보고되어 있다[35]. 글루코코르티코이드는 또한 pyruvate carboxylase[29]와 glucose-6-phosphatase[36]의 발현을 자극합니다. 또한 스트레스는 아미노트랜스퍼라제, 글루타민 피루브산 트랜스미나제(GPT) 및 글루타민 옥살초산 트랜스아미나제(GOT)[22,37]의 활성을 증가시켜 포도당 신생합성을 위한 피루브산 및 옥살로아세테이트와 같은 기질의 농도를 추가로 증가시킵니다. 이 외에도 글루코코르티코이드는 글루코스 신생합성을 증가시킬 뿐만 아니라 인슐린 감수성을 감소시켜 스트레스가 많은 조건에서 혈당 수치를 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. 글루코코르티코이드는 세포내 구획에서 원형질막으로의 포도당 수송체의 인슐린 자극 전위를 길항함으로써 이 작용을 발휘한다[12,38-40]. 유사한 메커니즘이 골격근에서 글루코코르티코이드 유도 인슐린 저항성을 담당합니다[41].

포도당 대사, allostasis 및 allostatic 부하

알로스타시스의 개념은 1988년 Sterling과 Eyer에 의해 소개되었습니다[42]. Allostasis는 인지되거나 예상되는 도전 또는 스트레스 요인에 대한 반응으로 항상성 설정점과 다른 변경된 수준에서 생리적 변수를 유지하는 것입니다. 그것은 안정성을 달성하기 위해 생화학 적 경로를 변경하여 신진 대사를 조절합니다. 실제로 우리는 만성 스트레스에 노출된 쥐에서 항상성 상태를 입증했습니다[24]. 이 연구에서 2주, 4주 또는 24주 동안 매일 4시간 간격을 두고 15분 동안 강제 수영을 한 후 1시간 동안 구속에 노출된 후 24주 동안 쥐에서 일관된 고혈당증이 관찰되었습니다. 고혈당증은 포도당 대사 경로의 변화, 주로 포도당 생성 효소의 활성 증가를 동반했습니다. 지속적인 스트레스에 대한 신체의 과장된 반응은 allostatic load, 즉 시스템에 손상을 줄 수 있는 변경된 생리적 과정으로 이어질 수 있습니다[43]. 예를 들어 우리 연구[24]에서 스트레스로 인한 장기간의 고혈당 상태는 쥐의 OGTT에서 나타난 것처럼 인슐린 저항성과 포도당 내성 실패를 동반했습니다. 따라서 스트레스가 지속되고 장기간 지속되면 신체의 적응 과정이 부적응되어 병태 생리학이 발생합니다. Brunner와 동료들은 스트레스 자극에 반응하여 활성화된 신경내분비축이 대사증후군의 발달에 중요한 역할을 한다는 가설을 세웠다[44]. 실제로 많은 연구자들이 만성 스트레스에 대한 반응으로 인슐린 저항성과 대사 증후군이 발생함을 보여주었다[12,45-49]. 따라서 시스템이 지속적인 요구에 대처할 수 없을 때 신체가 질병의 발병을 일으키기 쉬운 allostatic 부하가 압도적일 수 있다고 추론됩니다.

결론

만성 스트레스가 포도당 대사에 부정적인 영향을 미친다는 것은 위의 논의에서 분명합니다. 만성 스트레스 동안 관찰되는 변화는 신체에 대한 요구에 대한 반응으로 allostatic 조절로 인한 것으로 보입니다. 그러나 장기간의 allostatic 조절은 allostatic load를 유발하여 대사 증후군과 같은 병태 생리학적 상태를 초래합니다. 스트레스는 피할 수 없는 삶의 현실이기 때문에 스트레스 관리를 목표로 삼아야 합니다. 비약물적 개입과 스트레스 관리는 스트레스의 해로운 영향을 통제하는 데 도움이 될 것입니다. 향후 연구는 스트레스로 인한 HPA 축 및 교감 신경계의 활성화를 억제하여 탄수화물 대사에 대한 글루코코르티코이드의 유해한 영향을 방지하는 새로운 전략을 개발하는 것을 목표로 해야 합니다.


임상 관련성: 글리코겐 축적 질환

글리코겐증 글리코겐 대사에 영향을 미치는 유전성 질환의 일종으로, 장기와 근육 조직에 글리코겐 침전물이 광범위하게 축적됩니다. 글리코겐 대사에 관여하는 결핍된 효소는 글리코겐의 원인이 됩니다. 가장 흔한 질병은 글리코겐이 합성되지만 세포를 떠날 수 없는 글루코스-6-포스포릴라제의 상염색체 열성 결손이다.

간은 점점 더 많은 글리코겐을 저장하여 간을 비대하게 만듭니다( 간비대) (최대 10kg(22파운드)). 더욱이, 혈액 내 포도당 수치는 더 이상 유지될 수 없습니다. 이는 심각한 저혈당 식간에.

지금까지 11개의 별개의 글리코겐 저장 질환과 아형이 확인되었습니다. 간비대 외에 전형적인 증상 및 합병증에는 저혈당, 신장 비대, 간경변 및 근무력증이 포함됩니다.

이들은 가장 일반적인 유형의 글리코겐 :

  • Gierke병(글리코겐 축적 질환 1형)
  • 폼페병(글리코겐 축적병 2형)
  • 코리병(글리코겐 축적병 3형)

치료는 심각한 저혈당증(특히 야간)을 피하기 위해 일정한 혈당 수치를 유지하는 것을 목표로 합니다.


간에서 포도당 생성 조절

포도당은 인체에 필수적인 영양소입니다. 꾸준한 공급을 위해 혈류에 의존하는 많은 세포의 주요 에너지원입니다. 따라서 혈당 수치는 주의 깊게 유지됩니다. 간은 당 생성을 통한 포도당의 흡수 및 저장과 글리코겐 분해 및 포도당 생성을 통한 포도당 방출의 균형을 유지함으로써 이 과정에서 중심 역할을 합니다. 간의 주요 대사 경로의 여러 기질 주기는 포도당 생산 조절에 중요한 역할을 합니다. 이 리뷰에서 우리는 단기 및 장기 조절 글루코스-6-포스파타제와 이의 기질 사이클 카운터 파트인 글루코키나제에 초점을 맞춥니다. 기질 순환 효소인 포도당-6-포스파타제는 포도당 생성 및 글리코겐 분해 경로 모두에서 말단 단계를 촉매하고 해당 효소 글루코키나아제에 반대합니다. 또한 간에서 혈류로 포도당을 운반하는 마지막 단계를 촉진하는 GLUT 2의 조절을 포함합니다.


해당 작용이란 무엇입니까?

포도당은 대부분의 생화학 반응에 필요한 에너지를 생산하는 데 사용하는 주요 공급원입니다. 그러나 우리 몸의 포도당 수치는 적절한 수준으로 유지되어야 합니다. 해당 과정과 포도당 신생합성은 두 가지 과정입니다. Gluconeogenesis는 새로운 포도당 분자를 합성하는 반면 해당 과정은 포도당을 피루브산, ATP 및 NADH로 분해합니다. 따라서 해당 과정은 세포 호흡의 세 가지 주요 과정 중 하나입니다. 또한 다른 두 프로세스는 Krebs 주기와 전자 전달 사슬입니다.

그림 01: 해당과정

해당 분해는 세포의 세포질에서 발생합니다. 따라서 산소가 있거나 없을 때 발생할 수 있습니다. 해당 단계와 에너지 방출 단계를 필요로 하는 해당 에너지의 두 가지 주요 단계가 있습니다. 또한 해당 과정에는 다른 효소에 의해 촉매 작용을 하는 10단계가 있습니다. 하나의 포도당 분자는 포도당 6-인산, 과당 6-인산, 과당 1,6-이인산, 글리세르알데히드 3-인산, 1,3-비스포글리세르산, 3-포스포글리세르산, 2-포스포글리세르산 및 포스포에놀피루브산을 통해 2개의 피루브산 분자로 전환됩니다.


글루코코르티코이드는 왜 글리코겐분해가 아닌 글리코생성을 촉진합니까? - 생물학

갑상선 호르몬 수용체는 스테로이드 호르몬 수용체와 개념적으로 매우 유사한 호르몬 반응성 전사 인자로 기능하는 세포 내 DNA 결합 단백질입니다.

갑상선 호르몬은 막 수송체 단백질을 통해 세포에 들어갑니다. 다수의 원형질막 수송체가 확인되었으며, 그 중 일부는 ATP 가수분해를 필요로 하며, 다른 캐리어 시스템의 상대적 중요성은 아직 명확하지 않으며 조직마다 다를 수 있습니다. 일단 핵 내부에 들어가면 호르몬은 수용체에 결합하고 호르몬 수용체 복합체는 반응성 유전자의 프로모터에 있는 특정 DNA 서열과 상호작용합니다. DNA에 결합하는 호르몬 수용체 복합체의 효과는 특정 유전자의 전사를 자극하거나 억제함으로써 유전자 발현을 조절하는 것입니다.

설명을 위해 갑상선 호르몬이 심장 수축의 강도를 증가시키는 한 가지 메커니즘을 고려하십시오. 심장 수축성은 부분적으로 심장 근육에 있는 다양한 유형의 미오신 단백질의 상대적 비율에 따라 달라집니다. 일부 미오신 유전자의 전사는 갑상선 호르몬에 의해 자극되는 반면, 다른 유전자의 전사는 억제됩니다. 순 효과는 증가된 수축성에 대한 비율을 변경하는 것입니다.

작용 기전 및 이러한 수용체가 다른 전사 인자와 상호작용하는 방식에 대한 추가 세부사항은 갑상선 호르몬 수용체 섹션을 검토하십시오.

갑상선 호르몬의 생리학적 효과

신체의 모든 세포가 갑상선 호르몬의 표적이 될 가능성이 있습니다. 삶에 꼭 필요한 것은 아니지만 갑상선 호르몬은 발달, 성장 및 대사와 같은 많은 "큰 시간" 생리학적 과정에 중대한 영향을 미치며 갑상선 호르몬 결핍은 정상적인 건강과 양립할 수 없습니다. 또한, 갑상선 호르몬의 많은 효과는 아래에서 간략하게 논의되는 바와 같이 결핍 및 과잉 상태에 대한 연구에 의해 기술되었습니다.

대사 : 갑상선 호르몬은 대부분의 조직에서 다양한 대사 활동을 자극하여 기초 대사율을 증가시킵니다. 이 활동의 ​​결과 중 하나는 신체 열 생산을 증가시키는 것이며, 이는 적어도 부분적으로 증가된 산소 소비 및 ATP 가수분해 속도에서 기인하는 것으로 보입니다. 비유하자면 갑상선 호르몬의 작용은 타오르는 불을 부는 것과 같습니다. 갑상선 호르몬의 특정 대사 효과의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 지질 대사: 갑상선 호르몬 수치가 증가하면 지방 이동이 촉진되어 혈장 내 지방산 농도가 증가합니다. 그들은 또한 많은 조직에서 지방산의 산화를 향상시킵니다. 마지막으로, 콜레스테롤과 중성지방의 혈장 농도는 갑상선 호르몬 수치와 반비례합니다. 갑상선 기능 저하증의 진단 징후 중 하나는 혈중 콜레스테롤 농도 증가입니다.
  • 탄수화물 대사: 갑상선 호르몬은 인슐린 의존성 세포 내로의 포도당 유입 촉진, 포도당 신생합성 및 글리코겐 분해를 증가시켜 유리 포도당 생성을 포함하여 탄수화물 대사의 거의 모든 측면을 자극합니다.

성장: 갑상선 결핍증에서 관찰되는 성장 지연에 의해 입증된 바와 같이, 갑상선 호르몬은 어린이와 어린 동물의 정상적인 성장에 분명히 필요합니다. 당연히 갑상선 호르몬의 성장 촉진 효과는 성장 호르몬의 효과와 밀접하게 얽혀 있는데, 이는 성장과 같은 복잡한 생리학적 과정이 여러 내분비 조절에 의존한다는 것을 분명히 보여줍니다.

발달: 내분비학의 고전적인 실험은 갑상선 호르몬이 결핍된 올챙이가 개구리로 변태하는 데 실패했다는 시연이었습니다. 포유류에서 매우 중요한 것은 정상 수준의 갑상선 호르몬이 태아와 신생아의 뇌 발달에 필수적이라는 사실입니다.

기타 효과: 위에서 언급한 것처럼 갑상선 호르몬의 영향을 받지 않는 장기와 조직은 없는 것 같습니다. 갑상선 호르몬의 잘 문서화된 몇 가지 추가 효과는 다음과 같습니다.

  • 심혈관계 : 갑상선 호르몬은 심박수, 심장 수축력 및 심박출량을 증가시킵니다. 또한 혈관 확장을 촉진하여 많은 기관으로의 혈류를 향상시킵니다.
  • 중추 신경계 : 갑상선 호르몬의 농도가 감소하거나 증가하면 정신 상태가 변경됩니다. 갑상선 호르몬이 너무 적으면 개인이 정신적으로 둔하게 느끼는 경향이 있는 반면 너무 많으면 불안과 긴장을 유발합니다.
  • 생식 기관: 정상적인 생식 행동과 생리학은 본질적으로 정상적인 수준의 갑상선 호르몬에 의존합니다. 특히 갑상선 기능 저하증은 일반적으로 불임과 관련이 있습니다.

갑상선 질환 상태

질병은 갑상선 호르몬의 부적절한 생산 및 과잉 생산과 관련이 있습니다. 두 가지 유형의 질병은 인간과 동물에게 비교적 흔한 질병입니다.

갑상선 기능 저하증은 갑상선 호르몬 결핍을 초래하는 모든 상태의 결과입니다. 잘 알려진 두 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 요오드 결핍 : 요오드는 충분한 요오드 섭취 없이 갑상선 호르몬 생산에 절대적으로 필요하며 갑상선 호르몬은 합성되지 않습니다. 역사적으로 이 문제는 특히 요오드 결핍 토양이 있는 지역에서 나타났으며 순수한 요오드 결핍은 소금의 요오드 보충으로 사실상 제거되었습니다.
  • 원발성 갑상선 질환 : 갑상선의 일부를 파괴하는 염증성 질환은 분명히 갑상선 기능 저하증의 중요한 원인입니다.

Common symptoms of hypothyroidism arising after early childhood include lethargy, fatigue, cold-intolerance, weakness, hair loss and reproductive failure. If these signs are severe, the clinical condition is called myxedema . In the case of iodide deficiency, the thyroid becomes inordinantly large and is called a goiter .

The most severe and devestating form of hypothyroidism is seen in young children with congenital thyroid deficiency. If that condition is not corrected by supplemental therapy soon after birth, the child will suffer from cretinism, a form of irreversible growth and mental retardation.

Most cases of hypothyroidism are readily treated by oral administration of synthetic thyroid hormone. In times past, consumption of dessicated animal thyroid gland was used for the same purpose.

Hyperthyroidism results from secretion of thyroid hormones. In most species, this condition is less common than hypothyroidism. In humans the most common form of hyperthyroidism is Graves disease , an immune disease in which autoantibodies bind to and activate the thyroid-stimulating hormone receptor, leading to continual stimulation of thyroid hormone synthesis. Another interesting, but rare cause of hyperthyroidism is so-called hamburger thyrotoxicosis.

Common signs of hyperthyroidism are basically the opposite of those seen in hypothyroidism, and include nervousness, insomnia, high heart rate, eye disease and anxiety. Graves disease is commonly treated with anti-thyroid drugs (e.g. propylthiourea, methimazole), which suppress synthesis of thyroid hormones primarily by interfering with iodination of thyroglobulin by thyroid peroxidase.

Advanced and Supplemental Topics

Synthesis and Secretion of Thyroid Hormones

Control of Thyroid Hormone Synthesis and Secretion

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