시상하부–뇌하수체–갑상선 축이 정상일 때 혈중 갑상선호르몬이 증가하면 나타나는 반응은? | 마이메르시 MyMerci
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국민연금공단 심사직 전공 모의고사 6회
문제

시상하부–뇌하수체–갑상선 축이 정상일 때 혈중 갑상선호르몬이 증가하면 나타나는 반응은?

해설
갑상선호르몬은 음성 되먹임으로 뇌하수체 TSH와 시상하부 TRH 분비를 억제한다. 갑상선호르몬은 갑상선 여포세포에서 생성된다. 호르몬의 생성 장소와 상위 조절호르몬의 생성 장소를 구분한다.

[근거] OpenStax Anatomy and Physiology 2e, Chapter 17 — https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/17-chapter-review
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심화 해설

시상하부-뇌하수체-갑상선 축(HPT axis)은 혈중 갑상선호르몬 농도를 일정 범위로 유지하기 위해 음성 되먹임(negative feedback) 기전으로 작동합니다. 시상하부의 TRH가 뇌하수체의 TSH 분비를 자극하고, TSH는 갑상선에서 T4와 T3 합성·분비를 촉진합니다. 이때 혈중 T4·T3 농도가 높아지면 갑상선호르몬이 시상하부와 뇌하수체에 직접 작용하여 TRH와 TSH 분비를 함께 억제합니다 [1][2]. TRH 뉴런은 시상하부 실방핵(PVN)에 위치하며 갑상선호르몬에 의한 음성 되먹임의 직접적인 표적이 됩니다 [3].

핵심! HPT 축은 세 단계 모두에서 음성 되먹임이 작동합니다. 혈중 T3·T4가 상승하면 시상하부의 TRH 유전자 발현이 억제되고, 뇌하수체의 TSH 합성·분비도 억제됩니다 [1][3]. 따라서 TRH와 TSH가 모두 감소하는 방향으로 반응합니다.

혼동 주의! TRH와 TSH가 서로 반대 방향으로 움직이는 경우는 원발성 갑상선 기능 저하처럼 갑상선 자체가 고장 난 상황입니다. 이때는 혈중 갑상선호르몬이 감소하므로 음성 되먹임이 풀려 TRH와 TSH가 모두 상승합니다 [1]. 반면 이 문제는 HPT 축이 정상일 때 갑상선호르몬이 증가한 상황이므로, TRH와 TSH가 모두 억제되는 것이 맞습니다.

구분혈중 갑상선호르몬 증가 시(정상 HPT 축)원발성 갑상선 기능 저하 시
시상하부 TRH억제(감소)증가
뇌하수체 TSH억제(감소)증가
되먹임 상태음성 되먹임 활성음성 되먹임 해제


갑상선호르몬이 뇌하수체에서 합성된다는 보기 5는 틀립니다. 갑상선호르몬(T4, T3)은 갑상선 여포세포에서 합성되며, 뇌하수체는 TSH를 분비하는 기관입니다 [1][4]. TSH 분비가 반드시 일정하게 유지된다는 보기 1도 음성 되먹임의 존재를 간과한 설명입니다. HPT 축은 갑상선호르몬 농도 변화에 따라 TSH 분비를 역동적으로 조절합니다 [2].
참고 문헌 (논문 출처)
  • [1]
    Hypothalamus-Pituitary-Thyroid Axis.일반논문Ortiga-Carvalho TM, Chiamolera MI, Pazos-Moura CC, Wondisford FE (2016) · DOI: 10.1002/cphy.c150027
  • [2]
    Hypothalamic effects of thyroid hormone.일반논문Zhang Z, Boelen A, Bisschop PH, Kalsbeek A, Fliers E (2017) · DOI: 10.1016/j.mce.2017.01.018
  • [3]
    Regulation of Thyroid Hormone Levels by Hypothalamic Thyrotropin-Releasing Hormone Neurons.일반논문Costa-E-Sousa RH, Rorato R, Hollenberg AN, Vella KR (2023) · DOI: 10.1089/thy.2023.0173
  • [4]
    60 YEARS OF NEUROENDOCRINOLOGY: TRH, the first hypophysiotropic releasing hormone isolated: control of the pituitary-thyroid axis.일반논문Joseph-Bravo P, Jaimes-Hoy L, Uribe RM, Charli JL (2015) · DOI: 10.1530/JOE-15-0124

임상 시나리오

HPT 축 음성 되먹임 해석혈중 갑상선호르몬 상승 시 TRH·TSH 반응

혈중 T4·T3가 상승하면 시상하부와 뇌하수체에 직접 작용하여 TRH와 TSH 분비를 함께 억제한다.

HPT 축은 세 단계 모두에서 음성 되먹임이 작동한다. TRH 뉴런은 시상하부 실방핵에 위치하며 갑상선호르몬의 직접 표적이 된다.

주의

TRH와 TSH가 함께 상승하는 것은 원발성 갑상선 기능 저하처럼 갑상선 자체가 고장 나 음성 되먹임이 풀린 상황이다. 정상 HPT 축에서 갑상선호르몬 증가 시에는 둘 다 억제된다.

핵심 개념

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