1. 지질의 종류와 운반
지질은 중성지방(triglyceride), 콜레스테롤(cholesterol), 콜레스테릴 에스터(cholesteryl ester), 인지질(phospholipid)의 4가지 형태로 존재한다.
중성지방은 포화지방산(팔미틱, 스테아릭)과 불포화지방산(올레익, 리놀레익)을 포함한다.
이들 4종류의 지질들은 소수성이어서 물인 혈장에 홀로 존재할 수 없기 때문에 혈액 내에서 운반될 때는 아포단백질(apoprotein)과 콜레스테롤이 박혀있는 친수성의 인지질막(micelle, 마이셀)이 소수성인 중성지방과 콜레스테롤 등의 지질을 싸고 있다. 이들 지질은 물리적, 화학적 특성과 운반하는 지질의 종류에 따라 다섯 가지로 나눈다.
음식에서 소화 흡수한 중성지방을 막으로 싸고 있는 것을 카알로마이크론(chylomicron), 체 내의 간에서 대사과정으로 생성된 초저밀도의 중성지방을 막으로 싸고 있는 것을 초저밀도지단백(VLDL:very low density lipoprotein), 콜레스테릴 에스터가 대부분인 것을 막으로 싸고 있는 것을 저밀도지단백(LDL: low density lipoprotein), 콜레스테릴 에스터를 함유하고, 중심부의 내용물이 막에 있는 단백질 무게보다 약간 작은 것을 막으로 싸고 있는 것을 고밀도지단백(HDL:high density lipoprotein), VLDL에서 중성지방이 빠져나간 잔여 입자와 콜레스테릴 에스터를 함유한 것을 막으로 싸고 있는 것을 중간밀도지단백(IDL:intermediate density lipoprotein)이라 한다.
지질의 흡수와 생성
인체는 소화 흡수한 지질을 이용하거나 간에서 음식물로 소화 흡수한 지방, 단백질, 탄수화물을 이용하여 중성지방과 콜레스테롤을 생산하여 이용한다.
우리가 음식물로 섭취한 지방이 소장에서 소화되어 지방산과 글리세롤로 분해되고 이들이 소장 벽에 있는 암죽관으로 흡수되면서 이들은 다시 결합하여 지방(중성지방)으로 합성된다. 그리고 바로 암죽관으로 흡수되기 전에 아포단백질과 콜레스테롤이 박혀있는 인지질막으로 둘러싸이게 된다. 이 구성물을 우리는 카일로마이크론(chylomicron)이라고 한다. 지질은 수용성이 아니므로 인지질로 싸면 수용성인 혈액에 잘 섞여서 운반될 수 있기 때문이다. 카일로마이크론(chylomicron)은 림프계를 거쳐 혈관계로 이동되는 데 혈관에서 지방조직에 흡수되어 저장되거나, 특히 간에서는 카일로마이크론(chylomicron)을 VLDL(Very low density lipoprotein)로 전환시킨다. 간에서 생성되는 VLDL은 콜레스테롤이 결합된 VLDL과 중성지방이 결합된 VLDL이 있다. 이 VLDL이 무게 비율로 약 19% 정도 차지한다. VLDL은 다시 혈액으로 이동되고, 혈관에서 VLDL의 콜레스테롤이 분해되어 세포들에 이용되고 나면 VLDL은 LDL로 전환된다.
콜레스테롤은 간에서 활성아세트산(acetyl CoA)을 시발로 하여 전구물질인 메바론산(mevalonic acid) 거쳐 합성된다. 간에서 생성된 중성지방과 콜레스테롤은 초저밀도 지단백(VLDL)의 형태로 혈액으로 배출된다. 혈액에 의해 운반된 중성지방과 콜레스테롤은 각 조직에서 사용되며 사용되고 남은 콜레스테롤은 다시 간으로 운반되어 담즙으로 되고 담즙관을 통해 배설된다.
사람은 간에서 매일 2500 mg 내외의 콜레스테롤을 합성하고 있고, 식사로 콜레스테롤을 섭취하면 섭취한 만큼 콜레스테롤을 간이 만들지 않아도 되므로 간은 휴식할 수 있다.
콜레스테롤
콜레스테롤은 생명유지에 필수적인 영양성분으로 세포막의 구성 성분이며 스테로이드 호르몬의 원료이고, 비타민 D 의 전구물질이며 몸에 흡수된 지질을 생체가 활용할 수 있도록 용해, 유화 작용을 하여 생체의 균형을 유지해주는 물질이다. 그 외에도 쓸개즙을 만드는 원료로서 매우 긴요한 성분이다.
동맥경화
동맥혈관벽이 전반적으로 탄력성을 잃는 현상을 협의의 동맥경화증이라 말하고, 비교적 큰 동맥 내면에 국소적으로 산화콜레스테롤이 쌓여 조직이 부풀게 되는 현상을 죽상경화증이라 한다. 큰 동맥 내면에 끼인 산화콜레스테롤이 죽과 같다 하여 죽상경화증이란 이름이 붙게 되었다. 보통 이 두 가지를 통 털어서 동맥경화라고 부른다.
동맥의 혈관벽은 3층으로 되어 있는데 제일 내측이 얇은 내막(내피세포)이며, 중간층은 평활근 세포(smooth mussel)로 된 근육층이며, 제일 외측은 외막으로서 동맥을 보호하는 역할을 한다.
동맥경화는 음식을 과다 섭취하는 경향이 많은 현대 식생활과 관련이 있으며 간에 존재하는 어떤 효소에 의해 산화된 콜레스테롤이 많이 형성되어 혈중에 있는 것이다.
죽상경화증이 진행되는 과정은 물리적 또는 생물학적인 손상을 일으키는 고지혈증, 고혈압, 당뇨, 담배 등으로 동맥 내피세포인 내막층이 갈라지거나 얇아지면 혈액 속의 산화된 LDL 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤을 구성하는 중성지방산이나 트랜스지방산인 불포화지방산이 활성산소로 산화된 것)이 내막의 틈으로 들어가서 내피 속의 중간층에 침투하게 된다. 산화된 LDL 콜레스테롤은 변성된 지방(산화된 중성지방이나 트랜스지방)을 식품으로 먹거나, 체내에 중성지방 등 지질의 양이 많으면 지질을 옮기는 아포단백질이 많아져 간세포에서 지질의 수용체를 방해하므로 지질이 간에서 이용되지 못하고 활성산소에 의해 산화되어 생성된다.
혈관벽 내피와 중간층 사이에 들어온 산화LDL콜레스테롤은 수용기가 맞지 않아 중간층에 흡수되지 못하고 벽에 붙어 쌓이게 된다. 이때 내막의 손상으로 사이토카인이 분비되어 단핵구(림프구 일종)를 내막 속으로 끌어들인다.
단핵구는 대식세포로 변하여 산화된 LDL콜레스테롤을 침입한 항원으로 인식하여 잡아먹는다. 단핵구(대식세포)는 산화된 LDL콜레스테롤을 많이 먹고 죽어서 쌓이게 되는데 이를 거품세포(foam cell), 플라그(plaque, 죽상)이라 한다. 동시에 증식인자를 분비하여 내막을 점점 두텁게 하여 섬유질 캡(fibrous cap)의 모양으로 변화하게 된다.
이 과정에서 내막이 두텁게 되면 플라그가 커져도 보다 안정하지만 내막이 두텁기 전에는 플라그(plaque, 죽상)가 작아도 내막이 불안정하여 터지기 쉬워 이때가 더 위험하다.
유해 콜레스테롤(C27H46O)이 동맥의 혈관벽에 죽 형태의 경화성 플라크(atherosclerotic plaque) 상태로 축적되어 침착되면 점점 내막이 딱딱한 결정체로 변해 덮이게 된다. 초기에 이 내막이 불안정할 때 적혈구가 지나가는 중에 부딪혀 마찰이 일어나거나 다른 물리적 원인으로 폭발되면 혈소판이 파괴되어 혈액이 응고되고 콜레스테롤이 나와 응고된 혈액과 뭉치게 된다. 또 끈적끈적한 콜레스테롤이 붙은 혈관 벽이 드러난 표면에 응고된 적혈구가 대량으로 엉켜 붙어 동맥을 막아버리게 된다. 그러므로 혈장에서 콜레스테롤 농도의 증가는 동맥경화와 밀접한 관계가 있다.
콜레스테롤은 LDL 및 HDL에 주로 함유되어 있고, 대부분의 중성지방은 VLDL에 있다. 전체 콜레스테롤의 20∼30%가량은 HDL 형태로, 나머지는 대부분 LDL로 구성되어 있다. LDL은 동맥경화를 촉진시키는 위험인자이며, 그 반면에 HDL은 혈관벽에서 콜레스테롤을 제거하는 인자이며 인정되어 있다. HDL은 혈관으로부터 콜레스테롤을 간으로 이동시키며, 간에서 콜레스테롤은 쓸개즙으로 전환된다. 쓸개즙은 소장으로 배출되어 지방의 소화에 관여한다. 혈장에 HDL이 상대적으로 비율이 높다는 것은 많은 양의 혈중 콜레스테롤을 간으로 이동시켜 제거하므로 동맥경화 예방에 좋으며, 반대로 LDL 비율이 높으면 혈중 침적을 일으킬 위험이 높게 나타난다.
또한 혈중 중성지방이 높으면 환자에게서 HDL이 낮은 경우가 많다. 비만, 과음 또는 당뇨병이 있으면 혈중 중성지방 수치가 올라갈 수 있다.
LDL과 HDL의 비율은 일부 유전적으로 결정되고 일부는 식습관이나 운동량에 의해 결정된다(달리기 등은 HDL의 양을 높여준다).
혈중 콜레스테롤의 수치가 높아지는 데에는 콜레스테롤 함유한 식품을 많이 먹어서 나타나는 경우보다 콜레스테롤의 운반체의 성분인 단백질과 레시틴의 결핍이 더 심각한 원인이 된다.
콜레스테롤이 혈관 벽에서 동맥 경화를 일으키는 경우에도 산화된 콜레스테롤만이 침착하므로 항산화 영양소의 혈중 농도가 높으면 문제가 되지 않는다.
동맥경화, HDL, LDL 및 콜레스테롤.hwp