건국대:김종배교수
[작은거인] 호르몬이 갖는 공통적인 특징의 하나가 대부분 미량으로 존재한다는 사실을 지난 주에 말한 바 있다. 이와같은 특성 때문에 호르몬에 관한 연구도 초기엔 상당한 애로가 있었 다. 분명히 특별한 기능이 있는데 그 존재를 쉽게 확인할 수가 없었다. 너무나 미량으로 존재하 기 때문에 그것을 순수분리.정제하기가 매우 어려웠기 때문이다.
뇌의 시상하부에서 분비되는 호르몬의 존재를 처음으로 분리해서 그 구조를 밝혀낸 미국의 생리학자 길먼과 캐나다의 생화학자 셜리는 1백만마리나 넘는 돼지와 양의 시상하부에서 겨우 1MG을 얻어 3종류의 시상하부 호르몬을 밝혀낸 공로로 1977년도 노밸상을 수상했다. 이와같이 생체내에서 미량으로 존재하는 호르몬과 같은 생리활성물질을 찾아서 분리하고그 특성들을 조 사 연구하는 일은 그야말로 길고 고된 작업의 연속이다.
* 시상하부 3종 밝혀 *
그래서 노벨상이라는 우리 한국 사람으로는 아직 한번도 수상하지 못한큰 상이 주어지게 됐 는지도 모르겠다. 그러나 따지고보면 아무리 적은양이라 하더라도 이미 존재했던 것이었지 과학 자들이 결코 임의로 만들어낸 것이 아니라는 사실을 깨닫게 된다. 길먼과 셜리가 찾아낸 GnRM 라는호르몬도 막상 알보니 10개의 아미노산으로 구성된 다른 단백질이나 DNA 등에 비 해 아주 간단한 구조를 갖는 물질이었다.그러나 아무리 간단한것이라 하더라도 그런 구조를 가 지면서 [생체내에서 독특한 기능을 수행하는 물질이 있을 것이다]라는 것조차 그전에는 상상조 차 할 수 없었다.
지금도 우리가 알지 못하는 중요한 물질이 생체내에 많이 있을 것이다.
과학이라는 것은 지금까지 우리가 알지 못했던 숨겨진 비밀을 밝혀내는것에 지나지 않는다 그런데 사람들은 그 비밀을 직접 창조하신 장본인창조주 하나님을 우습게 알고 빙산의 일각에 도 못미치는 과학을 더 신봉하고 의지하고 있으니 얼마나 안타까운 일인가.
호르몬이 인체내의다른 생리활성물질과 다른 점의 하나는 호르몬이 분비되는 곳과 자기기능 을 수행하는 곳 (이것을 표적기간이라 함) 이 다르다는 점이다. 그러면 어떻게 호르몬이 자기 표적기관, 즉 자기가 머물집을 찾아 갈 수 있을까라는 의문이 자연스럽게 생기게 된다. 과학자 들은이 질문의 해답을 얻기 위해 많은 연구를 한결과 그 윤곽을 알 수 있게되었다.
* 수용체가 문패역할 *
원리 자체는 국민학교 학생이면 이해할 수 있고 또 생각해낼수 있을 정도로 간단하나 너무나 합리적인 것임에 놀라게 된다. 만약교사가 국민학교 학생에게 [여러분이 친구에게 편지를 써 서 부쳤다고 할 때 그 편지가 정확하게 배달되기 위해선 무엇이 필요할까요]라는 질문을 했다 면 학생들은 쉽게 대답할 수 있을 것이라 생각된다. 편지봉투에 반드시 주소를 정확히 써야 할 것이고 이 편지를 배달하는 우체부가 있어야 함은 너무나 상식적인 이야기다. 호르몬이 자기 표 적기관을 정확히 찾아가는 것도 바로 편지 - 주소- 배달부의 관계로 설명할 수가 있다. 그러면 생체내에 주소에 해당하는 것이 무엇일까. 호르몬의 작용을 받는 표적기관의 세포에는 자기가 필요로 하는 특징 호르몬을 인지할 수있는 안테나와 같은 역할을 하는 수용체라는 단백질이 있 는데 이것이 문패의 주소 역할을 한다고 할 수 있다. 배달부의 역할은 온몸 구석구석까지순환하 는 혈액이 담당하는데 결국 혈액내에 용해되어 있는 호르몬이 혈액을 따라 순환하는 동안 표 적기관의 수용체가 감지하여 낚아채게 되는것이다. 이렇게 수용체가 감지해내는 정확도란 우체 부가 편지를 배달하는 정확도 이상이라 할 수 있다. 이 얼마나 치밀하고 계획적인 것인가.
사랑하는 애인에게 편지를 써서 허공에 날려보낼 때 그편지가 바람에 실려 돌아다니다가 사랑 하는 애인이 발견하고 그 편지를 손에 받을 수가있을까. 너무나 어리석은 질문이라 답할 필요 조차 없으리라.
이제 인체내에서 중요한 기능을 수행하는 몇가지 호르몬의 경우를 살펴봄으로써 하나님의 놀 라운 창조의 섭리를 깨닫도록 하자. 병원에서 신체검사를 받을 때 으레 하는 검사중의 하나가 당뇨검사다. 이것은 신체의중요한 연료원인 포도당이 분해되어 에너지를 생산해야 하는데 분해 되지못하고 그대로 오줌으로 배설되는 소위 당뇨병을 검사하기 위함이다. 당뇨병은 당의 대사를 조절하는 인슐리이라는 호르몬이 결핍될때 생기는치료가 극히 어려운 무서운병이다. 인걁챁鱁린 은 췌장내에 있는 랑게르한스섬이라고 불리는 달걀형의 세포군에서 분비된다. 인슐린 결핍에 의한당뇨병환자는 인슐린 주사를 맞는데 이때 사용하는 인슐린은 얼마전까지만 해도 사람의 것 이 아니라 소나 돼지에서 추출한 것을 투여했다.
최근에는 유전공학적인 방법에 의해 사람의 인슐린과 꼭같은 구조의 인슐린을 대량생산할 수 있게 돼 소나 돼지의 것을 사용함으로써 야기되는부작용을 다소 줄일 수 있게 되었다. 그런데 한 가지 흥미로운 사실은이론적으론 사람의 인슐린과 꼭같은 구조의 것을 사용하면 부작용이 없어야 하는데 그렇지 못하다는 점이다. 이것이 어쩌면 과학의 한계이고 우리 인간의 한계인지 도 모르겠다. 하나님이 처음 창조할 때 완벽하게 우리를 창조하셨다는 사실을 간접적으로 시 사해주는 또 하나의 증거라 말하고 싶다.
* 많아도 적어도 안돼 *
우리들에게 친숙한 내분비선중의 하나는 목줄기의 후골바로 밑에 있는갑상선이다. 이곳에선 티록신이라는 호르몬을 분비하고 음식물이 체세포에서 열과 에너지로 바뀌는 정도를 조절하는 기능을 갖고 있다. 그런데 이 호르몬이 많아도 안되고 적어도 문제다 전자의 경우 갑상선기능 항진증이라 하여, 이 병에 걸리면 심장의 고통이 심해지고 호흡곤란을 수반하는 신경과민 초 조감이 따르며 후자의 경우 갑상선기능 부전증이라 하여 졸리고 기력이 없어 일에 대한 의욕을 상실하고 식욕과 성기능마저약화되는 무서운 병의 하나다. 잘못 병에 걸려서 조화를 잃는 경우 도 있지만 소수에 지나지 않고 대분의 경우 적절한 양을 갖고 있으면서 상태를 유지하고 있 는 것이다. 하나님께서 얼마나 조화롭고 완벽하게 우리를지으셨는가를 여기서도 다시 배우게 된 다.
지금까지 아주 적은 미량으로서 갖가지 기능을 수행하는 호르몬에 관해서 살펴보았다. 한가지 꼭 우리가 기억해야 할 사실은 양이 적다고 해서없어도 되는 것이 아니라 필히 적절히 있어야 한다는 사실이다. 주님께서도 결코 큰자만을 위해서 오신 것도 아니요 오히려 낮은자와 죄지은 자를 위하여 오시지 않았던가. 적은자도 결코 무시할 수 없는 존재이기 때문이리라.
[내가 진실로 너희에게 이로느니 너희가 여기 내 형제 중에 지극히 작은 자 하나에게 한 것 이 곧 내게 한 것이니라]