의학용어 lipoprotein 뜻 지단백질의 종류 CM, VLDL, IDL, LDL, HDL 암죽미립, 초저밀도지단백질, 중밀도지단백질, 저밀도지단백질, 고밀도지단백질
1. 약어 의학용어 CM, VLDL, LDL, IDL, HDL 뜻과 차이?
대한의사협회 의학용어 제6판. 우리말(한자) : 암죽미립, 초저밀도지단백질, 저밀도지단백질, 중밀도지단백질, 고밀도지단백질.
옛 용어는 지질단백질(脂質蛋白質).
2. 지단백질이란?
(1) 정의
지단백질(lipoprotein, 脂蛋白質)은 지질(lipid)과 단백질(protein)이 결합한 거대분자 복합체를 말한다. 지질은 기본적으로 물에 녹지 않기 때문에 지단백질은 혈장이나 세포외액에서 지질을 운반하기 위해 만들어진 구조이다. 이를 위해 소수성인 지질이 중심부에 위치하고, 인지질(phospholipid)과 불완전지단백질(apolipoprotein)과 콜레스테롤의 친수성 부분이 표면을 구성한다. 이런 특성 때문에 지단백질은 체액에 용해된다.
지단백질은 지질 외에도 산소를 운반할 수 있다.
(2) 구성요소
지단백질은 불완전지단백질(=아포지질단백질, apolipoprotein), 인지질(phospholipid), 콜레스테롤(cholesterol), 콜레스테릴 에스터(cholesteryl ester), 중성지방(트리아실글리세롤, triacylglycerol = 트리글리세리드, triglyceride)이 다양한 비율로 결합해 있다.
불완전지단백질은 지단백질의 구조를 안정화하는 주요 물질임과 동시에, 지단백질의 흡수 및 제거에 참여하며, 지단백질 대사에 관여하는 효소의 보조인자 역할을 한다.
3. 지단백질 대사 - 내인성 경로와 외인성 경로
지단백질의 대사과정은 해당 지단백질의 유래에 따라 식사로 흡수된 지질이 주요 성분인 외인성 경로와 간에서 생합성된 지질이 주요 성분인 내인성 경로의 두 가지 경로로 구분된다.
(1) 외인성 경로
먼저 위에서 음식물과 위산이 섞여 소장으로 내려온 미즙(chyme)에 포함된 지방을 담즙이 유화시킨 다음 췌장액 속의 리파아제(lipase)가 중성지방(트리아실글리세롤)의 분자를 2개의 지방산과 1개의 2-모노아실글리세롤(2-monoacylglycerol)로 분해한다. 이를 소장의 상피세포(enterocyte)가 흡수하고, 소장의 상피세포 내부에서 지방산과 모노아실글리세라이드가 다시 중성지방으로 합성된다. 그후 불완전지단백질 B-48과 함께 조립되어 초기 암죽미립이 된다.
초기 암죽미립은 림프관으로 들어가 간을 우회해서 흉관을 통해 혈류로 들어간다. 혈류로 들어간 초기 암죽미립 입자는 HDL 입자로부터 불완전지단백질C-II(apolipoprotein C-II)와 불완전지단백질E(apolipoprotein E)를 받아서 성숙한 암죽미립이 된다.
성숙한 암죽미립은 심장과 근육 등의 말초조직의 혈관내피세포에 있는 지단백질지방분해효소(lipoprotein lipase = LPL)을 활성화하고, LPL은 암죽미립을 가수분해해서 다시 지방산 2개와 모노아실글리세라이드로 분해한다. 지방산과 글리세롤은 여러 세포(근육세포와 지방세포 등)로 이동해서 에너지로 사용되거나 저장된다.
분해되고 남은 암죽미립은 암죽미립잔류물(chylomicron remnants)이 되고, 암죽미립잔류물은 간으로 가서 저밀도지단백질수용체(low-density lipoprotein receptor =LDLR) 또는 저밀도지단백질 수용체 관련 단백질(LDL receptor-related protein = LRP)과 결합해서 간세포로 흡수된 후에 VLDL로 합성된다.
(2) 내인성 경로
식이로 섭취된 과잉의 지방산과 콜레스테롤, 그리고 과잉 섭취한 당이 간에서 중성지방이나 콜레스테릴 에스터로 전환된 후 apo B-100과 결합하여 초기 VLDL 입자를 형성한다. 당뇨로 인해 혈당수치가 높을 경우에는 내인성 경로가 평소보다 활성화된다.
초기 VLDL 입자는 혈류로 들어가서 초기 암죽미립 입자처럼 HDL 입자로부터 불완전지단백질C-II(apolipoprotein C-II)와 불완전지단백질E(apolipoprotein E)를 받아서 성숙한 VLDL 입자가 된다. 간에서 유래된 VLDL은 공복일 때와 식후일 때 모두 혈장에 존재한다.
성숙한 VLDL은 말초조직의 혈관내피세포에 있는 지단백질지방분해효소(lipoprotein lipase = LPL)을 활성화하고, LPL은 성숙한 VLDL을 가수분해해서 지방산 2개와 모노아실글리세라이드로 분해한다. 지방산과 글리세롤은 여러 세포(근육세포와 지방세포 등)로 이동해서 에너지로 사용되거나 저장된다.
분해되고 남은 성숙한 VLDL은 VLDL잔류물(VLDL remnants) 또는 중밀도지단백질(IDL)이 되고, IDL은 간으로 가서 저밀도지단백질수용체(low-density lipoprotein receptor =LDLR) 또는 저밀도지단백질 수용체 관련 단백질(LDL receptor-related protein = LRP)과 결합한다. 그후 간 리파아제(liver lipase)에 의해 분해되어 글리세롤과 지방산을 방출한 후 IDL잔여물(IDL remnants) 또는 저밀도지단백질(LDL)이 된다.
LDL은 지방 분자(인지질, 콜레스테롤, 트리글리세라이드 등)을 몸 전체의 세포로 운반한다. LDL은 흡수한 세포의 리소좀에서 가수분해되어 지질, 주로 콜레스테롤을 방출한다.
3. 지단백질의 종류
밀도에 따라서 지단백질을 구분하는데 밀도가 낮을수록 내부에 운반하고 있는 지질의 비율이 높고 단백질의 비율은 낮다. 비중이 가장 적은 암죽미립의 단백질 비율은 1~2%에 불과하다. 밀도가 높으면 부피는 작지만 무게가 커진다. 지단백질의 종류에는 5가지가 있는데 밀도가 작은 순서대로 CM(암죽미립) → VLDL(초저밀도지단백질) → IDL(중밀도지단백질) → LDL(저밀도지단백질) → HDL(고밀도지단백질) 이 있다.
즉 지단백질이 운반하고 있는 지질이 분해되어 혈액으로 방출됨에 따라 점점 지단백질의 밀도는 높아지고 크기는 작아진다. 지단백질이 분해되어 작아질 때 주로 분해되는 물질은 중성지방이며, 구조를 형성하는 불완전지단백질이나 콜레스테롤은 대부분 잔류한다. 따라서 지단백질이 운반하는 중성지방이 감소할수록 불완전지단백질과 콜레스테롤 함량이 높아져서 HDL의 성분은 대부분 불완전지단백질과 콜레스테롤이다.
주의해야 할 것은 CM(암죽미립) → VLDL(초저밀도지단백질) → IDL(중밀도지단백질) → LDL(저밀도지단백질) → HDL(고밀도지단백질)으로 변환되는 것은 아니라는 것이다. CM은 식사로 섭취한 지방을 원료로 소장에서 만들어진 것이며, CM에서 중성지방이 빠져나간 것은 CM잔류물이라고 하며 간에서 처리된다. VLDL은 간에서 합성되며 중성지방이 빠져나감에 따라 VLDL → IDL → LDL 순으로 변환된다. HDL은 LDL에서 중성지방이 더 빠져나가서 만들어지는 것이 아니고 별도의 경로로 간에서 합성된다.
[표] 지단백질의 종류
| 밀도(g/mL) | 등급 | 지름 (nm) |
% 단백질 |
% 콜레스테롤 cholesterol & 콜레스테릴에스터 cholesteryl ester |
% 인지질 phospholipid |
% 트리아실글리세롤 triacylglycerol |
| >1.063 | HDL | 5–15 | 33 | 30 | 29 | 4-8 |
| 1.019–1.063 | LDL | 18–28 | 25 | 46-50 | 21-22 | 8-10 |
| 1.006–1.019 | IDL | 25–50 | 18 | 29 | 22 | 31 |
| 0.95–1.006 | VLDL | 30–80 | 10 | 22 | 18 | 50 |
| <0.95 | Chylomicrons | 75-1200 | 1-2 | 8 | 7 | 83-84 |
(1) CM = chylomicron = 암죽미립
식사 후에 소장에서 흡수된 중성지방을 간, 심장, 골격근, 지방조직 등으로 운반하는 역할을 한다. 즉 암죽미립은 외인성 지질을 체내 세포로 운반하는 역할을 하는 지단백질이다.
작은 창자의 상피세포에 있는 세포질그물(endoplasmic reticulum, ER)에서 합성된 후 림프관을 통해 혈관으로 이동한다. 암죽미립은 지단백질 중에서 가장 크기가 크지만 지방을 많이 함유하고 있어 밀도는 가장 낮다. 중성지방이 80% 이상을 차지한다.
영어로는 ultra low-density lipoproteins = ULDL이라고도 하는데 이미 초저밀도지단백질(very low density lipoprotein)이라는 용어가 한글로 있기 때문에 마땅한 한글 의학용어가 없다.
식사를 통한 지방의 흡수를 줄이기 위해서는 지질을 흡착해서 배설할 수 있는 식이섬유의 섭취를 늘리는 것이 좋다. 또한 음식물의 소화와 배설에 지나치게 시간이 지체되지 않도록 해서 음식물이 소장과 대장을 빠른 시간내에 빠져나갈 수 있도록 하는 것이 필요하다. 스트레스를 받으면 소화기를 비롯한 내장기관의 움직임이 둔화되므로 건강한 소화와 배변습관을 유지할 수 있도록 스트레스를 관리해야 한다.
(2) VLDL = very low density lipoprotein = 초저밀도지단백질
간에서 새로 합성된 지단백질로 중성지방을 지방조직이나 근육세포로 이송한다. 즉 VLDL은 내인성 경로에서 합성된 지질을 제내 세포로 운반하는 역할을 하는 지단백질이다.
VLDL의 농도가 높으면 혈관벽에 침착되어 죽상경화증을 일으키기 때문에 때로 IDL, LDL과 함께 '나쁜 지단백질 또는 나쁜 콜레스테롤'이라고 표현된다.
VLDL은 식이로 섭취된 과잉의 지방산과 콜레스테롤이나 과잉 섭취한 당이 간에서 중성지방이나 콜레스테릴 에스터로 전환된 후 ap B-100과 결합하여 만들어진다. 따라서 VLDL 농도가 높다는 것은 미처 지방조직에 저장되지 못했거나 에너지로 사용되지 않은 중성지방이 많다는 것을 의미한다. 따라서 VLDL 농도를 낮추고 싶으면 식사에서 과잉의 지방산과 탄수화물을 섭취하지 않도록 해야 하며, 당뇨로 인해 고혈당 상태가 되지 않도록 관리해야 한다. 당뇨는 스트레스 상태에서 스트레스 반응에 필요한 에너지원을 확보하기 위해 발생하는 현상이기 때문에 VLDL 수치를 낮추기 위해서는 스트레스 관리 역시 필수적인 부분이다.
(3) IDL = intermediate density lipoprotein = 중밀도지단백질
중밀도는 밀도가 중정도라는 것이 아니라 아니라 중간대사산물의 의미이다. 또한 초저밀도-저밀도-중밀도-고밀도 순으로 배열되는 것이 아니라 초저밀도-중밀도-저밀도-고밀도 순으로 배열된다.
IDL의 50%는 간에서 흡수되고, 나머지 50%의 IDL은 중성지방이 분해방출되어 콜레스테롤이 중성지방보다 많아지면 LDL이 된다.
(4) LDL = low density lipoprotein = 저밀도지단백질
하나의 LDL 입자는 약 3000~6000개의 지방 분자(인지질, 콜레스테롤, 트리글리세라이드 등)을 운반할 수 있다. 세포로 흡수된 LDL은 저장되거나, 세포막 구조에 사용되거나, 스테로이드 호르몬이나 답즙으로 전환된다.
LDL 역시 나쁜 콜레스테롤의 일종인데 특히 산화된 LDL이 죽상경화증 발병과 관련이 있는 것으로 알려졌다. 산화된 LDL은 LDL이 입자가 혈관벽에 붙어서 산화되거나, 이미 산패된 지방을 섭취했을 때 증가한다. LDL이 산화되면 LDL수용체가 변형된 LDL 구조를 인식하지 못해서 정상적인 지방대사가 이루어지지 못해서 지방이 혈관벽에 축적된다는 가설이 있다.
따라서 혈관건강을 생각한다면 지방섭취의 절대량을 줄이고, 가급적 산패된 지방이나 트랜스지방의 섭취를 피하고, 당뇨병을 관리해서 과도한 혈당이 지방으로 전환된는 것을 방지하는 것이 필요하다.
(5) HDL = high density lipoprotein = 고밀도지단백질
HDL은 간과 소장의 상피세포에서 만들어지며 신체의 세포와 조직에서 지방 분자를 수집함에 따라 크기가 점점 커지고 그렇게 수집한 지방을 다시 간으로 운반한다. 혈관 속의 지질 청소부 역할을 하기 때문에 HDL의 농도가 높을수록 혈액 속의 지방농도가 낮아지고 죽상경화증의 진행이 늦어진다. 그로 인해 때로 '좋은 지단백질 또는 좋은 콜레스테롤'이라고 표현된다. 하나의 HDL 입자가 수송할 수 있는 지방 분자의 수는 수백개 정도이다.
또한 HDL은 스테로이드 호르몬을 생성하는 기관(간, 부신, 난소, 고환 등)으로 콜레스테롤을 운반한다. HDL은 VLDL과 만나서 중성지방을 받고 콜레스테릴 에스터를 준다. 그 결과 VLDL은 LDL이 된다. HDL에 의해 간으로 운반된 콜레스테롤은 간 리파아제에 의해 분해되고 HDL 입자는 다시 작아져서 혈액 중에서 다시 콜레스테롤을 흡수한다. 간에 전달된 콜레스테롤은 담즙으로 분비되어 소장으로 배설된다.
단순 탄수화물 섭취 감소, 총지방섭취 감소, 유산소운동, 마그네슘 보충제 복용, 비타민B3, 식이섬유 섭취 증가, 지방섭취에서 오메가3 지방산 비율 증가, 식단에서 산패된 지방과 트랜스지방 제거 등이 HDL 수치를 높이는 데 긍정적인 영향을 미친다. 뿐만 아니라 HDL은 대부분 간에서 합성되기 때문에 간기능이 저하되면 HDL 수치가 감소하게 되므로 금연, 금주, 스트레스 관리를 통해서 간건강을 유지하는 것이 중요하다.
참고문헌
http://anitapopescu.me/projects/Notes/12-Lipoprotein-Metabolism.html
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5733437&cid=60266&categoryId=60266
https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v21/i36/10299.htm
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안녕하세요? 네이버 엑스퍼트 참쉬운의학용어입니다. 이번 시간에는 스트레스 생리학 - 우리가 잘못 알고 있는 역류성 식도염의 원인, 증상, 관리에 대해 알아보겠습니다. [목차] 1
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