Changes in Growth Hormone-Axis Function in Nutrient Excess or Deprivation

Seungjoon Park
2011 Endocrinology and Metabolism  
Growth hormone (GH) is produced in a select population of cells, somatotropes, located in the anterior pituitary gland. GH is released into the general circulation where it interacts with multiple peripheral tissues through its receptor, GH receptor, to regulate growth and metabolic function. GH-releasing hormone (GHRH) and somatostatin are the primary positive and negative regulators of GH secretion, respectively. More recently, ghrelin has emerged as an additional stimulatory hormone for GH
more » ... lease. In humans, GH levels decrease in states of nutrient excess, such as obesity, and increase in response to nutrient deprivation, such as fasting, type 1 diabetes, and anorexia nervosa. Considering that GH regulates metabolism of carbohydrate, lipid, and protein, clarifying the mechanisms by which metabolic changes alter pituitary GH synthesis and secretion will increase our knowledge on the pathophysiology and treatment of metabolic diseases. In this review, the effect of nutrient excess and nutrient deficiency on GHaxis function in humans and other mammals will be summarized, with particular emphasis on studies exploring the direct effects of systemic signals, including insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and insulin, on somatotrope function. Additionally, new mouse models with somatotrope-specific knockout of IGF-1 and insulin receptors generated by using the Cre/loxP system will be discussed. (Endocrinol Metab 26:279-284, 2011) Endocrinol Metab 26(4):279-284, December 2011 http://dx.doi.org/10.3803/EnM.2011.26.4.279 REVIEW ARTICLE 서 론 성장호르몬(growth hormone, GH)은 뇌하수체 전엽의 성장호르 몬 분비세포(somatotropes)에서 합성 분비되는 호르몬이다[1,2]. 성 장호르몬은 여러 말초조직에 위치한 성장호르몬 수용체를 통하여 성장 및 대사기능을 조절하는 작용을 나타낸다. 성장호르몬의 합성 분비에 관여하는 모든 요소들을 일컬어 성장호르몬 축(GH-axis)이 라고 부르는데, 시상하부 호르몬인 성장호르몬분비촉진호르몬(GHreleasing hormone, GHRH)과 소마토스타틴(somatostatin)은 성장 호르몬 분비에 있어서 가장 중요한 조절호르몬으로 알려져 있다. GHRH와 somatostatin은 서로 반대의 작용을 통하여 성장호르몬 분비를 아주 정밀하게 유지하고 있으며, 그 작용은 나이, 성별, 그리 고 대사 상태에 따라 다르게 나타난다. 보다 최근에는 위에서 주로 합성 분비되는 호르몬인 그렐린(ghrelin)이 성장호르몬의 분비를 증 가시키는 작용이 알려졌으며, 이는 대사와 GH-axis 간의 중요한 연 결고리 역할을 담당한다. GHRH, somatostatin, ghrelin은 서로 밀접 하게 연관되어 성장호르몬의 박동성 분비(pulsatile release)를 조절 하는 것으로 믿어지고 있다. 성장호르몬의 분비는 뇌하수체 전엽에 서 발현되는 시상하부 호르몬에 대한 수용체의 상태에 의해서도 영 향을 받는다. 또한 인슐린(insulin), 인슐린양 성장인자(insulin-like growth factor 1, IGF-1) 및 렙틴(leptin) 등의 말초호르몬에 의해서 도 조절되는 것으로 알려져 있다. 본 종설에서는 GH-axis의 각 인자 들을 간단히 정리하고, 대사의 극단적인 상태인 영양소 과잉 및 영 양소 결핍 상태에서 GH-axis에 어떤 변화가 나타나는지에 대해 알 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
doi:10.3803/enm.2011.26.4.279 fatcat:tg7qc2umyvbctfflbcwuzedwcm