감염이나 염증이 발생하면 우리 몸은 체온을 정상보다 높게 유지하려는 발열(fever) 반응을 일으킵니다. 이때 체온 조절 중추인 시상하부(hypothalamus)의 설정점(set point)을 높이는 핵심 매개물질이 바로
프로스타글란딘 E2(prostaglandin E2, PGE2)입니다. 시상하부에서 PGE2 농도가 증가하면 EP3 수용체를 통해 체온 설정점이 상향 조정되고, 그 결과 몸은 열을 보존하거나 생산하는 방향으로 반응합니다
[1][2].
발열은 단순한 체온 상승이 아니라 시상하부의 설정점 자체가 높아지는 조절성 반응입니다. 시상하부의 시삭전야(preoptic area, POA)는 피부와 심부의 온도 정보를 통합하여 체온을 일정하게 유지하는 중추인데, 감염 시 방출되는 PGE2가 이 부위의 신경 활성을 변화시켜 설정점을 올립니다
[3][4]. 설정점이 올라가면 현재 체온이 상대적으로 낮게 인식되므로, 갈색지방조직의 비떨림 열생산(nonshivering thermogenesis), 골격근의 떨림 열생산(shivering thermogenesis), 말초혈관 수축에 의한 열 보존 등의 효과기 반응이 나타납니다
[4].
PGE2가 생성되는 경로도 임상적으로 중요합니다. 세균 내독소인 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS)에 의한 발열 모델에서 PGE2 생성에는
모노아실글리세롤 라이페이스(monoacylglycerol lipase, MGL)가 관여하며, 세포질 인지질분해효소 A2알파(cPLA2α) 경로와는 다른 대사 경로가 작동할 수 있음이 제시되었습니다
[1]. 이는 발열의 분자적 시작점이 단일 경로가 아니라 지질 대사 네트워크에 의해 조절될 수 있음을 보여줍니다.
혼동 주의! 해열제(antipyretic)의 작용 기전은 이 PGE2 생성을 억제하는 데 있습니다. 아스피린을 비롯한 해열제는 PGE2 합성을 줄여 시상하부 설정점을 정상으로 되돌리며, 그 결과 발열이 억제됩니다
[2]. 따라서 문제에서 묻는 '설정점을 높이는 매개물질'은 PGE2이고, 해열제는 반대로 PGE2를 낮추는 방향으로 작용한다는 점을 짝지어 이해해야 합니다.
보기에서 제시된 히스타민분해효소, 아세틸콜린에스터레이스, 헤파린, 트롬빈은 발열의 시상하부 설정점 상향 조절과 직접적인 관련이 없는 물질들입니다. 히스타민이나 아세틸콜린은 염증 및 신경전달에 관여하지만, 시상하부 설정점을 직접 높이는 매개물질은 PGE2입니다
[1][2].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Fever Is Mediated by Conversion of Endocannabinoid 2-Arachidonoylglycerol to Prostaglandin E2.일반논문Kita Y, Yoshida K, Tokuoka SM, Hamano F, Yamazaki M, Sakimura K (2015) · DOI: 10.1371/journal.pone.0133663
- [2]
Antipyretics: mechanisms of action and clinical use in fever suppression.일반논문Aronoff DM, Neilson EG (2001) · DOI: 10.1016/s0002-9343(01)00834-8
- [3]
Central Mechanisms of Thermoregulation and Fever in Mammals.일반논문Nakamura K (2024) · DOI: 10.1007/978-981-97-4584-5_10
- [4]
Central circuitries for body temperature regulation and fever.일반논문Nakamura K (2011) · DOI: 10.1152/ajpregu.00109.2011