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호르몬은 생물의 성장, 생식, 그리고 행동을 비롯한 다양한 생리 작용에 영향을 미친다. 사람의 경 우 현재까지 알려진 호르몬 종류는 1백여종. 호르몬이 분비되는 장소는 뇌(송과선, 시상하부, 뇌하 수체), 갑상선, 부갑상선, 흉선, 부신, 췌장, 생식소(정소와 난소) 등이다.

호르몬 분자는 혈액을 타고 목표 지점에 도착, 세포에 자극을 가한다. 이때 호르몬이 결합하는 부위는 세포 표면에 존재하는 수용체다. 호르몬과 수용체의 관계는 열쇠와 자물쇠(또는 요철)의 결합 관계와 유사하다. 호르몬의 특정 부위(열쇠)가 수용체(자물쇠)에 성공적으로 결합하면 이 신호가 세포 내 유전자에 도달해 유전자의 특정 부위를 활성화시킨다. 그 결과 몸에 필요한 단백질이 합성돼 생체의 생리작용을 돕는다. 일반적으로 한 세포에서 한 종류의 수용체는 1만개 이상 이다. 지금까지 알려진 수용체의 종류는 수백여종에 이른다.

만일 환경호르몬이 수용체와 결합하면 세포 내 유전자는 비정상적인 활동을 벌인다. 환경호르몬은 어떤 과정을 거쳐 천연호르몬의 작용을 방해하는 것일까. 환경호르몬의 '방해공작'은 수많은 경로를 통해 이뤄지는데, 각 물질이 구체적으로 어떤 메커니즘을 통해 영향을 미치는지는 확실히 밝혀 지지 않았다. 여기서는 현재까지 알려진 몇가지 가설을 살펴보자.
 

환경호르몬은 크게 수용체와 붙은 채 영향을 미치는 경우와 분리된 채 작용하는 경우로 구분된다. 먼저 수용체와 붙은 경우를 살펴보자.

우선 어떤 이유에서인지 세포 수용체가 환경호르몬을 진짜인 줄 알고 깜쪽같이 속는 사례를 들 수 있다(모방설). 이런 환경호르몬의 양이 증가하면 세포 유전자는 평소보다 과도하게 활동을 벌인다. 예를 들어 제노에스트로겐이라는 합성물질은 여성호르몬 에스트라디올과 거의 비슷하게 작용한다. 흔히 여성호르몬의 양이 지나치게 많아지면 유방암이나 자궁암에 걸릴 확률이 높아진다 고 알려졌다. 환경호르몬이 많아질수록 암에 걸릴 가능성이 커진다는 의미다.
 

가장 유명한 사례는 한때 유산방지약으로 제조돼 세계적으로 절찬리에 사용된 DES다. 불행하게도 DES를 투여한 산모로부터 출생한 자녀의 경우 생식기의 기형화와 암발생이 정상인보다 훨씬 높게 나타났다. 특히 태아의 뇌와 면역계에 평생 악영향을 미쳤다.

이에 비해 수용체와 결합하긴 하되 세포에 영향을 미치지 않고 단지 천연호르몬의 결합을 방해하는 경우가 있다(봉쇄설). 예를 들어 남성호르몬 테스토스테론이 붙을 자리에 DDE(제초제 DDT의 부산물질)가 결합하면 남성은 성징이 감소해 '여성화'된다. 이 때문에 미국 플로리다주 아 포프카호수에 서식하는 악어 수컷의 경우 음경이 위축돼 번식률이 줄어들었다.
 

또 쓰레기 소각장 의 유해잔류물로 알려진 다이옥신의 경우 여성호르몬 에스트로겐의 작용을 억제한다고 알려졌다. 수용체에 결합한 환경호르몬이 똑같은 수용체를 세포 표면에 더 많이 만드는 경우도 있다. 세포로서는 무리하게 정상보다 훨씬 많은 자극을 받는 셈이다.

한편 환경호르몬이 수용체와 결합하지 않은 채 악영향을 미치는 상황이 존재한다. 천연호르몬은 자신의 기능을 다하면 생체에서 분해된다. 만일 이 분해 과정을 촉진시킨다면 천연호르몬은 미처 활동을 마치기 전 사라지게 될 것이다. 예를 들어 다이옥신이나 폴리염화비닐(PCB)는 이런 과정을 거쳐 남성호르몬과 갑상선 호르몬, 그리고 인슐린의 혈중 농도를 떨어뜨린다고 알려졌다.