1. 개요
여성 호르몬(female (sex) hormone)은 여성의 난소에서 다량 생성되는, 신체적인 '여성'에 관여하는 성 호르몬(sex hormone)의 총칭이다. 에스트로젠(estrogen 또는 에스트로겐)과 프로게스테론(progesterone) 등이 있다. 한편 남성 호르몬은 안드로젠(androgen 또는 안드로겐)이다.남성 호르몬이 여성에게도 약간 존재하듯이, 남성에게도 여성 호르몬이 소량 존재한다. 차이가 있다면 남성은 여성 호르몬을 직접 생성하지 못하고 전환시켜 얻는다. 보통 성 호르몬은 대부분 남성은 정소에서 안드로겐을, 여성은 난소에서 에스트로젠을 생성한다. 여기서 남녀 공통으로 부신에서 안드로겐을 생성하여 남성 호르몬을 얻고, 말초세포[1]에서 방향화효소(aromatase)에 의한 방향화 작용으로 안드로겐을 에스트로젠으로 전환하여 여성 호르몬을 얻는다.
2. 종류
에스트로젠(estrogen)과 프로게스테론(progesterone)이 있으며, 난소에서 주로 분비한다. 에스트로젠은 에스트리올(estriol), 에스트라디올(estradiol), 에스트론(estrone)이라는 3종류의 호르몬을 묶어서 부르는 명칭이다. 이름에서도 알 수 있듯 각각 트리올(triol), 디올(diol), 케톤임을 알 수 있다. 에스트리올에서 OH기 하나가 빠지면 에스트라디올이고, 여기서 벤젠 고리가 아닌 쪽의 OH기가 케톤기로 바뀌면 에스트론이 된다.|
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| 여성 호르몬(female sex hormone)의 한 종류인 에스트리올(estriol, E3) |
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| 여성 호르몬의 한 종류인 에스트라디올(estradiol, E2). 일반적으로 에스트로젠은 이쪽을 가리킨다. |
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| 여성호르몬의 한 종류인 에스트론(estrone, E1). |
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| 여성호르몬의 한 종류인 프로게스테론. |
에스트로겐 세 종류가 발견된 시기가 다르다.
- 에스트라디올(E2, estradiol) - 임산부가 아닌 생식가능한(reproductive) 여성에게서 발견되는 여성호르몬으로 난소(ovaries)에서 생성되게 되는데, 콜레스테롤이 난포막세포(theca cell)에서 안드로겐(androgen)으로 전환된 후, 다시 과립막세포(granulosa cell)로 옮겨저 거기서 방향화효소(aromatase)에 의해 에스트라디올로 전환된다. 사람들의 통념과는 다르게 테스토스테론보다도 수치가 적다. 기사
- 에스트리올(E3, estriol) - 임산부(pregnant)에서 여성호르몬의 다수를 차지하는 종류로서, 태아(fetus)의 부신(adrenal gland)에서 생성된 DHEAS라는 호르몬이 태반(placenta)의 Sulfatase 라는 효소와 결합하여 전환된다.
- 에스트론(E1, estrone) - 폐경기(menopause)의 여성에게서 여성호르몬의 다수를 차지하는 종류로서, 부신에서 생성된 Androstenedione이 신체의 지방세포(adipocytes)에 의해 전환된 형이다.
3. 생화학적 합성 경로
- 이 경로의 일부 과정이 2022학년도 MDEET 자연과학 I 5번으로 출제되었다.
4. 영향
에스트로젠은 유방을 발달시키고, 자궁내막을 두껍게 만들어 월경 주기를 조절하고, 배란 활동에 관여한다. 뇌에 작용하여 기억력을 높여 주는 효과가 있다고 알려져 있으나, 기전은 확실히 연구된 바가 없다. 여성이 폐경기에 들어서가면 일시적으로 무언가를 잘 잊어버리게 되는데, 에스트로젠 분비가 줄어들어서 그런 것으로 추정된다.그래서 폐경 등의 사유로 여성의 에스트로겐 농도가 떨어지면 에스트로겐이 메꿔주던 단백동화 효과가 사라짐에 따라 근육이 쇠락하고 기초대사량이 줄어들며 신체 기능이 전반적으로 약화되는 것이다. 반대로, 에스트로겐 농도가 과도한 경우 생리통, 부정출혈, 월경전 증후군(PMS)( 기사, 출처), 자중내막증, 자궁근종, 난소낭종, 유방암 등 각종 여성 질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 기사
외인성이든 내인성이든 에스트로겐도 비 당질 코르코이드 스테로이드, 곧 안드로겐 기원 스테로이드로써, 스테롤의 일종이므로 최종적으로는 간에서 대사되어 배출된다.
염증을 유발하는 사이토카인의 분비를 억제한다는 것이 알려져 있는데, 이와 모순되게도 통증 역치를 낮춰 고통에 더 민감해진다는 설도 있다.
임신 중일 때 태아의 머리숱이 많아지도록 하는 동시에 임산부는 속쓰림을 겪게 된다. 기사, 링크, 논문
에스트로겐 계열 물질 중 프로게스테론은 심리에 직접적인 영향을 줘 공격성을 낮춘다. 프로게스테론의 분비는 에스트로겐과도 관련이 깊으며, 따라서 전반적으로 에스트로겐의 활동이 강해지는 여성의 난포기와 배란기에는 크게 심리적인 변화가 생기기도 한다. 기사, 기사 2, 기사 3. 반대로 에스트로겐이 결핍되면 자연히 에스트로겐의 생리적 작용은 물론 프로게스테론의 영향까지 함께 감소하여 호르몬 균형이 깨지면서 무기력 등 여러 갱년기 증상을 일으킨다.
또한 프로게스테론은 난소에 있는 황체에서 분비되며 임산부는 태반에서 분비된다.[2] 프로게스테론은 에스트로젠과 함께 월경 주기에 작용하며, 2차 성징, 착상성 증식,[3] 임신 및 임신 유지[4]와 출산에도 작용한다. 따라서, 프로게스테론 분비 이상은 유산, 조산, 태아 흡수나 후산 정체 등을 유발할 수 있다. 식도 괄약근을 이완시켜 트림을 자주 일으킨다. 기사
에스트로겐 노출 기간이 짧은 여성은 치매 위험이 높아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. #
특이하게도 장 활동의 저해를 일으키는 특성이 있는데, 장에 직접적으로 영향을 끼치는 것은 아니고, 프로게스테론 작용이 높아질수록 자궁으로 가는 혈류량이 늘어남에 따라 그러면 장으로 가는 혈류량은 상대적으로 줄어서 장의 활동성이 낮아진다. 기사
프로게스테론은 직접적으로 심리에 영향을 주기 때문에 농도가 증가할 때 성격에 큰 변화가 오곤 하는데, 대체로 성격을 유순하게 만드는 경향이 강하나, 일종의 모순 반응으로 월경전 증후군과 흡사하게 분노 등을 유발하기도 한다.
남성이 여성 호르몬을 맞게 되면, 아주 당연하지만 여성화가 일어난다. 에스트로겐의 작용으로 유선 조직발달과 함께, 안드로겐의 영향이 억제됨에 따라 에너지와 공격성이 저하되기도 한다.
남성의 몸에 인위적으로 합성된 남성 호르몬(안드로겐) 작용을 하는 화학물질이나 전구체(프로호르몬) 계열의 물질을 여성에게 주입시키면, 신체가 갖는 항상성(homeostasis)에 따라, 기존에 유지되는 호르몬 비율을 유지하려는 작용기전(항상성)이 발생한다. 그리하여, 체내에서 안드로겐 합성(내인성) 비율이 줄어들게 되고, 이것은 신체 내분비계에 퇴화적 요소로 작용한다. 결국 지속적인 약물투여는 호르몬 생성에 대한 회복불가능한 손상을 가하게 된다. 아나볼릭 스테로이드란 안드로겐 모방물질이며 체내에서 안드로겐과 유사한 작용을 한다. 문제는 항상성이다. 남성 호르몬이 선천적으로 많이 나오는 남성의 경우에는 여성형 유방이 생기지 않는다. 자신의 인체가 갖는 항상성 범위 밖에서, 스테로이드 사용자는 체내의 안드로겐 생산을 일시적으로 셧다운시키며, 이에 대한 방어 작용으로 방향화 효소의 생산이 많아진다. 항성성 농도 이상의 안드로겐을 체내 독소로서 인식하여 이것을 처리해야 하기 때문이다.
5. 분비 주기
생식 주기가 28일일 경우 월경 시작일을 기준으로 1~14일을 여포기(follicular phase)라고 하는데, 14일 쯤에 여포 자극 호르몬(follicle stimulating hormone, FSH)과 황체형성 호르몬(luteinizing hormone, LH)의 농도가 최고조에 이른다. 프로게스테론 농도는 21일째에 최고조에 이른다. 에스트로젠의 경우 14일째에 최고조에 이르고 떨어졌다가 21일째에 약간 상승 후 다시 줄어든다.생식 주기가 끝나면 황체가 소멸되면서 황체에서 더 이상 에스트로젠과 프로게스테론이 나오지 않는다. 그러면 이 호르몬들에 의해 억제되어 있던 여포 자극 호르몬(follicle stimulating hormone, FSH)이 뇌하수체 전엽(aterior pituitary)에서 다시 분비된다. 이 호르몬이 분비돼야 여포가 성숙되어 난자가 분비된다. 여포는 성숙되면서 에스트로젠을 분비하여 14일째쯤에 에스트로젠 농도가 최고조에 이른다. 에스트로젠의 영향으로 자궁벽이 두꺼워진다. FSH와 황체 형성 호르몬(luteinizing hormone, LH)는 성선 자극 호르몬(gonadotropin)이라고 한다. 에스트로젠 분비 초기의 낮은 농도에서는 성선 자극 호르몬 방출 호르몬(gonadotropin releasing hormone, GnRH) 분비를 억제한다. 에스트로젠 농도가 최고조에 도달하면 FSH와 LH 분비도 최고조에 도달하는데, 그중에서도 황체 형성 호르몬(LH) 분비가 급격하게 증가하여 배란이 일어난다. 그리고 에스트로젠의 영향으로 여포기 동안 체온이 약간 낮아진다.
배란이 일어나면 여포에서 생성되던 에스트로젠의 분비가 중단되며 에스트로젠에 의해 최고조에 도달한 FSH와 LH의 영향으로 난자가 빠져나간 여포가 황체로 변한다. 황체는 황체 호르몬인 프로게스테론과 에스트로젠을 분비하여 21일째쯤에 두 호르몬의 농도가 최고조에 이르게 한다. 황체 호르몬들이 여포기 동안 에스트로젠에 의해 두꺼워진 자궁 내벽을 유지시키며 성선 자극 호르몬인 FSH와 LH의 작용을 억제하여 새로운 여포의 성숙을 억제한다. 프로게스테론은 체온을 약간 올리고, 에스트로젠은 체온을 약간 떨군다.
황체가 쇠퇴하여 기능을 상실하면 황체 호르몬인 에스트로젠과 프로게스테론 분비가 중단되며 이 호르몬들에 의해 억제되고 있던 FSH의 영향력이 증가하여 다음 주기(cycle)를 위한 준비가 시작된다. 그리고 프로게스테론의 분비가 중단되었으므로 두껍게 유지되던 자궁 내막이 붕괴되어 월경이 일어난다. 배란된 난자가 정자와 수정하여 자궁에 착상하면 인간 융모성 성선자극호르몬(human chorionic gonadotropin, hCG)이 분비되어 황체의 쇠퇴를 막는다. 이렇게 황체의 기능이 유지되면 자궁 내막이 계속 두껍게 유지되므로 월경도 일어나지 않는다.
6. 피임
피임약의 대부분은 에스트로겐 계열 호르몬들의 생리 작용을 이용하여 피임 효과를 내면서 동시에 월경 주기를 조절 효과를 낸다.배란조절형 피임약의 경우 프로게스테론 유사 물질을 사용하여 배란을 막는 원리로 작용한다. 기사. 사후피임약도 프로게스테론 유사 물질을 이용하여 배란을 막는다는 기본 메커니즘은 동일하지만, 배란이 된 이후에도 작용해야 하므로 배란 조절형 피임약에 비해 10~20배나 높은 프로게스테론 유사체 용량을 가지고 있다. 대량의 프로게스테론 작용에 의해 수정란이 자궁에 착상하지 못하게 차단하는 원리.
아나볼릭 스테로이드와 완전히 같은 이유[5]로 경구용 피임약은 흡수될 때 간문맥으로 덤프된다. 따라서, 간에서 바로 대사되지 않도록 분해 효소에 저항할 수 있는 작용기를 붙이는 등의 개조를 받은 프로게스테론 유사체를 쓰는데, 이말인 즉 간이 이걸 분해하겠답시고 온갖 효소를 때려붓게 만든다는 것이다. 아주 당연히 상당한 간독성이 유발되므로 피임약을 불필요하게 복용하지 않는 것이 좋다. 복용하는 경우 다른 약물 복용을 최소화 해야 하며 알코올 등 간 독성이 강한 물질들을 섭취하는 일이 없도록 해야 한다.
주사, 피하 이식, 자궁 내 장치 등의 비경구용 피임약은 간에서 분해될 걱정이 없기 때문에 분해 효소 저항을 위한 처리를 하지 않으므로 간 독성 문제는 없으나, 이것도 프로게스테론 유사체 등을 이용하는, 외인성 여성 호르몬 투약인 만큼 호르몬 활동에 변동을 유발하기는 마찬가지다. 월경 주기의 비정상적 변화 등 굉장히 부담스러운 부작용이 있을 수 있다.[6]
트랜스젠더 중 몇몇 트랜스여성이 부모 동의나 진단을 받지 못해 피임약을 장복하여 여성화를 시도하는 경우가 있는데 심각한 간 손상의 원인이 될 수 있으므로 이런 방식은 택하지 않는 것이 좋다. 기사
7. 관련 질병
에스트로젠과 관련이 있는 질병으로 통풍이 있는데, 에스트로젠이 부족한 남성과 폐경기 이후 여성의 경우 에스트로겐 수치가 떨어져 요산배출 기능이 저하가 되어서 발병이 나타난다.여성의 경우 아로마타아제의 방향화 작용으로 여성호르몬을 지나치게 공급받으면 유방암이 생기므로 방향화효소 억제제를 복용해야 한다. 폐경 후 몇 년 이상 결합 호르몬 요법(에스트로젠, 프로게스테론)을 받으면 유방암 위험이 높아지지만 에스트로젠 단독 복용은 유방암 위험이 증가하지는 않는다. 링크. 이 때문에 유방암 환자는 재발을 할 수 있기에 극미량의 여성 호르몬이라도 주의해야 하므로 의사가 폐경 호르몬 요법을 제한하기도 한다. 기사, 기사 2 간질환 환자도 피해야 한다. 기사
간의 기능 중 하나에 여성 호르몬을 분해하는 기능이 있다. 중년 남성에게 여유증이 생긴다면, 간의 기능이 떨어져 여성 호르몬 수치가 올라가서 그렇다. 기사
8. 오해
8.1. 우유 섭취로 인해 여성 호르몬 영향을 받는다?
우유 속에 여성 호르몬이 들어있다는 게 밝혀졌다. 이 때문에 우유를 많이 마시면 유방암에 걸릴 수 있다는 설이 도는데, 실제로 미량의 에스트로겐성 물질이 섞여 있긴 하다. 링크. 하지만 경구로 에스트로겐을 복용해 봐야 아무짝에 효과가 없는데, 소화기를 거쳐 흡수된 스테로이드는 간문맥에 덤프되기 때문에 간이 모조리 대사시켜 무력화하기 때문이다.[7]8.2. 여성 호르몬 음식은 남성에 해가 되는가?
사실이 아니다. 콩/ 두유, 석류, 푸에라리아, 견과류 등의 식물성 에스트로젠 유사체( Phytoestrogen)을 함유한 음식이 남성 호르몬 수치나 성 건강, 정력에 영향을 주지 않는다는 다수의 연구가 있다. 링크, 링크 2. 또한 콩은 물론 단백질의 출처에 따라서도 유의미한 남성 호르몬 수치 변화가 확인되지 않는다고 보고되었다. 링크. 다만 후술하듯이 갱년기 남성에게는 여유증 등을 유발할 수 있다는 연구가 있다.9. 요소
- 대두 섭취 - 정확하게는 콩 중 대두에 많이 들어있는 이소플라본(isoflavone)이라는 단백질의 섭취인데, 이 이소플라본의 성분이 에스트로젠과 유사해서 호르몬 대사 교란 물질이라는 의심을 받고 있다. 그래서 이소플라본이 식물성 에스트로젠이란 별칭도 얻고 있다. 이소플라본 자체는 항산화효과나 심혈고관, 대사증후군, 갱년기 증상 완화 등에 좋은 성분이지만 인체에서는 여성호르몬으로 작용해 호르몬이 부족해서 문제가 되는 갱년기 여성 등에는 매우 좋지만 남성 호르몬 분비가 줄어드는 갱년기 남성에게는 정자의 생성을 방해하고 정자의 운동 능력을 저해( 기사, 기사 2)한다거나 심하면 여성형 유방이되는 여유증을 유발한다는 연구 결과가 있으며, 에스트로젠 분비가 활발한 성장기 여성들도 대두를 너무 많이 먹지 않는 게 좋다는 주장이 있다. 특히 한국산 대두는 중국산보다 더 이소플라본 함량이 약 2배 더 많다. 미국산은 중간 정도. 콩을 가공하면 이소플라본 함량이 낮아져 안전해지기에 두유나 두부를 섭취하는 건 안전하다.[8]
- 비만 - 지방을 과다섭취할 경우 혈중 콜레스테롤을 증가시키므로 체내 에스트로겐을 늘린다. 또 비만으로 인해 지방세포가 늘어난다면 체내 여성 호르몬 전환을 높여 여성호르몬이 늘어난다. 기사. 남성의 여유증을 유발할 수 있다. 여유증으로 병원을 찾는 남성은 성장기에 비만했던 편이다. 사춘기 이전에는 신체에 맞는 호르몬이 제대로 분비되기 전 상태인 중성에 해당한다. 소아비만은 여성 호르몬을 조기에 분비시켜서 호르몬에 유선이 자극받아서 남성이 여성형 유방으로 발전하는 것이다.
- 환경 호르몬 - 환경 호르몬 중 에스트로젠과 유사한 화학구조를 가진 것이 많으며, 잘 분해되지 않고 몸 속에서 지방세포에 축적되는데 이 과정에서 이러한 물질들이 에스트로젠 수용체와 만나 에스트로젠으로 인식되어 작용한다.
10. 백본과 작용기 원자단
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| 여성 호르몬의 한 종류인 에스트라디올(estradiol, E2) | 남성호르몬인 테스토스테론의 화학식 |
11. 관련 문서
[1]
남성의 경우 sertoli cell, 여성의 경우 granulosa cell
[2]
태반 뿐만 아니라 부신피질 그리고 소량이지만 정소에서도 분비된다.
[3]
자궁선을 발달시켜 자궁액의 분비를 증가시킴으로써
수정란이 착상 및 발육할 수 있는 환경을 제공한다.
[4]
자궁 운동 및 자궁 수축 반응 저하 및 자궁경의 수축 유도.
[5]
스테롤이므로 당연히 간으로 간다.
[6]
주사제의 경우 느릿느릿 흡수되며 장기간 피임 효과를 내도록 하기 위해 주사액이 매우 끈적한 편인데, 이런 주사는 맞을 때 정말 더럽게 아프다는 점에 유의. 장기간 효과가 있는 slow release 형 테스토스테론 유사체 주사제도 같은 이유로 더럽게 아프다!
[7]
당연하지만, 스테로이드도 스테롤의 일종이므로 흡수 과정에서 간문맥으로 직통한다. 이런 이유로 당질 코르티코이드가 아니면서 경구용인 스테로이드는
간에서 분해되지 않도록 분해 효소에 저항할 수 있는 작용기를 추가한다.
[8]
사실 콩의 이소플라본의 상당량은 콩의 씨눈에 몰려있는데, 가공 회사들도 이걸 알고 있기 때문에 씨눈은 제거해서 제약 회사에 따로 판다. 흔히 건강기능식품이라고 파는
갱년기 영양제의 성분표를 보면
대두 이소플라본이라고 적혀있는 게 이거다. 발아대두(
콩나물)는 생대두보다 이소플라본 함량이 2배 가까이 높다.