담즙산
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1. 개요
담즙산은 간에서 콜레스테롤로부터 생성되어 소화 과정에서 지방 유화를 돕는 스테로이드 호르몬이다. 1차 담즙산은 콜산과 케노데옥시콜산으로, 장내 세균에 의해 2차 담즙산인 데옥시콜산과 리토콜산으로 변형된다. 담즙산은 장간 순환을 통해 재활용되며, FXR과 TGR5와 같은 수용체를 통해 대사 조절 및 호르몬 작용을 한다. 담즙산의 기능 이상은 담즙 정체, 담석, 설사, 대장암 등 다양한 질환과 관련되며, 고지혈증 치료 및 피부 미용에도 활용된다.
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- 담즙산 - 우르소데옥시콜산
우르소데옥시콜산(UDCA)은 담석증 및 원발성 담즙성 담관염 치료에 사용되며, 세포 보호, 항염증 효과 등을 통해 작용하고, 곰의 담즙에서 유래되어 화학적으로 합성된 약물이다. - 생화학 - 부패
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광합성은 생물이 빛에너지를 이용하여 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하고 산소를 방출하는 과정으로, 엽록체 내 틸라코이드 막에서 일어나는 명반응과 스트로마에서 일어나는 암반응으로 구성되며, 환경에 따라 탄소 농축 메커니즘을 통해 효율을 높이기도 하고, 지구 대기의 산소를 생성하는 주요 원천이다.
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2. 생산
간과 쓸개에서 분비되는 쓸개즙으로 지방산을 유화시키는 담즙산에는 글리코콜산, 타우로콜산 등이 있다.[56] 여기에는 콜레스테롤 7알파-하드록실레이스, 콜산, 케노디옥시콜산 및 콜레스테롤 등이 작용 기전에 관련되어 있다. 한편, 1차 생성물인 담즙산은 장내 박테리아 중 유익균에 의해 2차 담즙산으로 재분해되는 경우 보다 효율적인 기능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 담즙산에 특정적으로 반응하는 근육 및 갈색지방세포에 위치하는 수용체인 FXR, TGR5 등이 확인된 바 있으며, 이러한 맥락은 인체가 근육과 간이 서로 긴밀하고 정교한 메커니즘을 갖는 지방을 분해하고 적절하게 재배치(저장)하는 대사경로를 보유하고 있다는 점을 시사할 수 있다고 제기되고 있다.
담즙산의 간 합성에 대한 고전적인 경로의 초기 단계는 콜레스테롤 7α-히드록실라제(CYP7A1)에 의한 7α 히드록실 그룹의 효소적 첨가로, 7α-히드록시콜레스테롤을 형성하는 것이다. 이어서 7α-히드록시-4-콜렌-3-온으로 대사된다. 담즙산 합성은 모두 14개의 효소가 필요한 여러 단계를 거친다.[3] 이로 인해 처음 두 개의 스테로이드 고리(A 및 B) 사이의 접합이 변경되어 분자가 구부러지게 된다. 이 과정에서 3-히드록실기는 α 방향으로 변환된다.
담즙산 합성에 대한 대체(산성) 경로는 간에서 발현되는 미토콘드리아 스테롤 27-히드록실라제(CYP27A1)에 의해 시작되며, 대식세포 및 기타 조직에서도 발현된다. CYP27A1은 스테롤 측쇄 산화를 촉매함으로써 전체 담즙산 합성에 크게 기여하며, 그 후 과산화소체에서 3개의 탄소 단위가 절단되어 C24 담즙산이 형성된다. 간의 25-히드록실라제 및 뇌의 24-히드록실라제에 의해 시작되는 소량의 경로도 담즙산 합성에 기여할 수 있다. 7α-히드록실라제(CYP7B1)는 옥시스테롤을 생성하며, 이는 간에서 CDCA으로 더 변환될 수 있다.[2][3]
콜산(3α,7α,12α-트리히드록시-5β-콜란-24-오산)은 인간과 많은 다른 종에서 가장 풍부한 담즙산으로, 케노데옥시콜산보다 먼저 발견되었다. 이는 3개의 히드록실기(3α, 7α 및 12α)를 가진 트리히드록시 담즙산이다. 간에서의 합성은 CYP8B1의 추가 작용으로 12α 히드록실화가 수행된다.
서로 다른 척추동물 계통은 담즙산 구조의 스테로이드 핵 및 측쇄의 대부분의 위치에 대한 변형을 사용하도록 진화했다. 리토콜산 생성과 관련된 문제를 피하기 위해 대부분의 종은 케노데옥시콜산에 세 번째 히드록실 그룹을 추가한다. 장내 세균에 의한 7α 히드록실 그룹의 후속 제거는 덜 독성이지만 여전히 기능적인 디히드록시 담즙산을 생성한다. 척추동물의 진화 과정에서 세 번째 히드록실 그룹을 배치하기 위해 여러 위치가 선택되었다. 초기에 16α 위치가 선호되었고, 특히 조류에서 그러했다. 나중에 이 위치는 많은 종에서 12α 위치를 선택하면서 대체되었다. 영장류(인간 포함)는 세 번째 히드록실 그룹 위치에 12α를 사용하여 콜산을 생성한다.
우르소데옥시콜산은 수세기 동안 약용으로 사용되어 온 곰 쓸개에서 처음 분리되었다. 그 구조는 케노데옥시콜산과 유사하지만 7-히드록실 그룹이 β 위치에 있다.[1]
오베티콜산(6α-에틸-케노데옥시콜산)은 특정 간 질환에서 제약 제제로 개발된, FXR 효능제로서 더 큰 활성을 갖는 반합성 담즙산이다.[15]
간은 본래 콜레스테롤을 생합성하는 곳이며, 식사에 콜레스테롤이 포함되어 있지 않더라도 간에서는 끊임없이 콜레스테롤이 합성된다. 한편, 간은 콜레스테롤의 배설도 담당하며, 간에서 시토크롬 P450의 작용으로 콜레스테롤을 산화하여 담즙산으로 변환한다.
사람의 경우, 콜레스테롤 7-α-수산화효소에 의해 스테로이드 고리 7번 위치에 수산기가 부가되어 7α-하이드록시콜레스테롤이 합성되는 반응이 담즙산을 합성할 때의 속도 결정 단계이다.
2. 1. 1차 담즙산
간세포에서 담즙산 합성이 일어나는데, 간세포는 다단계 과정을 통해 콜레스테롤의 시토크롬 P450 매개 산화를 통해 '''1차 담즙산''' (콜산과 케노데옥시콜산)을 합성한다.[56] 대변으로 손실되는 담즙산을 대체하기 위해 매일 약 600mg의 담즙염이 합성되지만, 훨씬 더 많은 양이 분비되어 장에서 재흡수되어 재활용된다.합성에서 속도 제한 단계는 효소 콜레스테롤 7 알파-수산화효소에 의한 스테로이드 핵의 7번째 위치에 수산화기 추가이다. 이 효소는 콜산에 의해 하향조절되고, 콜레스테롤에 의해 상향조절되며, 회장 호르몬 FGF15/19의 작용에 의해 억제된다.[2][3]
간은 콜레스테롤을 생합성하는 곳이며, 식사에 콜레스테롤이 포함되어 있지 않더라도 간에서는 끊임없이 콜레스테롤이 합성된다. 간은 콜레스테롤의 배설도 담당하며, 간에서 시토크롬 P450의 작용으로 콜레스테롤을 산화하여 담즙산으로 변환한다.
사람의 경우, 콜레스테롤 7-α-수산화효소에 의해 스테로이드 고리 7번 위치에 수산기가 부가되어 7α-하이드록시콜레스테롤이 합성되는 반응이 담즙산을 합성할 때의 속도 결정 단계이다. 사람 이외의 대부분의 포유류도 담즙산의 생합성은 콜레스테롤의 대사를 통해 이루어진다. 많은 포유류에서 담즙산 생합성의 첫 번째 단계는 콜레스테롤에 수산기를 부가하는 반응이다.
담즙산은 일반적으로 글리신이나 타우린과 결합되어 있으며, 이를 포합 담즙산이라고 부른다. 사람의 경우, 콜산과 글리신이 결합된 글리코콜산과 콜산과 타우린이 결합된 타우로콜산이 두드러진다. 이 두 가지가 사람의 포합 담즙산 전체의 약 80%를 차지한다.
결합 담즙산은 카르복실산기 부분에 5개 또는 8개의 탄소 측쇄를 가지고 있으며, 여러 위치에 몇 개의 히드록시기를 갖는 4개의 고리를 가진 스테로이드 골격으로 구성된 다수의 분자군으로 구성되어 있다. 일반적인 분자 구조식에서 4개의 고리는 왼쪽에서 오른쪽으로 A 고리, B 고리, C 고리 및 D 고리로 명명되며, D 고리는 다른 3개의 고리보다 탄소 수가 1개 적다. 히드록시기는 2개의 위치에 존재할 수 있으며, β위인 위쪽 방향(실선으로 표시)과 α위인 아래쪽 방향(파선으로 표시) 중 어느 위치에나 존재할 수 있다.
모든 담즙산은 원료 분자인 콜레스테롤에서 유래하는 C-3 위치에 β위의 히드록시기를 가지고 있으며, 4개의 고리를 가진 스테로이드 골격은 평면적이다. 많은 포유류에서 담즙산 생합성의 첫 번째 단계는 C-7에 α위의 히드록시기를 부가하는 반응이다.
콜레스테롤에서 담즙산으로 변환되는 과정에서 A 고리 및 B 고리의 스테로이드 고리의 결합이 변화하여 분자가 구부러지고 C-3 히드록시기가 α위 방향으로 변화한다. 따라서, 통상적으로 가장 간단한, 24개의 탄소를 가진 담즙산은 C-3α와 C-7α 위치에 2개의 히드록시기를 가지고 있다. 이 구조의 화학명은 3-α,7-α히드록시-5-β-콜란-24-오익산이며, 5-β 부분의 이름은 스테로이드 골격의 A 고리 및 B 고리의 연결 굽힘을 의미하며, 다음 '콜란'은 C-24에 카르복시기 때문에 명명되었다. 또한 이 3-α,7-α히드록시-5-β-콜란-24-오익산은 관용명으로 케노데옥시콜산이라고 불린다. 이 담즙산은 오리에서 분리된 것이 '케노' 부분의 이름의 유래이다. '데옥시콜산'이라고 불리는 이유는 '콜산'과 비교하면 히드록시기가 1개 적기 때문에 히드록시기가 1개 제거된 콜산이라는 의미의 이름이 붙여졌다.
케노데옥시콜산은 수많은 동물 종에서 발견되는 담즙산이다. 분자 내에 지용성이 높은 부분과 수용성이 높은 카르복시기를 가지고 있어 뛰어난 계면 활성 작용을 발휘한다. 케노데옥시콜산의 가장 큰 단점은 장내 세균의 작용에 의해 7-α의 히드록시기가 탈락되어 리토콜산으로 변화해 버린다는 것이다.[53] 리토콜산은 수용성이 낮고 유전자 수준에서 세포에 유해하다.
장내 세균에 의한 리토콜산 생성을 막기 위해, 많은 동물 종은 케노데옥시콜산에 3번째 히드록시기를 부여하고 있다. 이것이 또 다른 담즙산으로, 3개의 히드록시기를 갖는 콜산이다. 이를 통해 장내 세균에 7-α의 히드록시기가 탈락되어 생성되는 2차 담즙산의 독성을 약화시키고, 2개의 히드록시기를 갖는 담즙산으로서 계속 기능할 수 있다.
척추 동물의 진화에 따라 3번째 히드록시기의 부가 위치가 몇 군데 선택되어 종차가 나타난다. 가장 많은 예가 16-α 위치이며, 조류에 특히 많이 보인다. 나중에 이 위치는 많은 동물 종에 의해 12-α 위치로 대체되었다. 사람을 포함한 영장류는 3번째 히드록시기의 위치로 12-α 위치를 이용하고 있다. 그 결과, 사람은 3-α,7-α,12-α-트리히드록시-5-β-콜란-24-오익산을 담즙산으로 이용하고 있으며, 일반적으로 콜산이라고 불린다.
간에서 생합성된 담즙산을 '''일차 담즙산'''이라고 한다. 여기에는 포합 담즙산도 포함된다.
2. 2. 2차 담즙산
간 및 쓸개에서 분비되는 쓸개즙으로 지방산을 유화시키는 담즙산에는 글리코콜산(Glycocholic acid), 타우로콜산(Taurocholic acid)등이 있다.[56] 이러한 1차 생성물인 담즙산들은 장내 박테리아 중 유익균들에 의해서 2차 담즙산으로 재분해되는 경우 보다 효율적인 기능을 발휘하는 것으로 알려져있다. 담즙산이 장관 내강으로 분비된 후, 장내 세균에 의해 변형된다. 이들은 부분적으로 탈수산화된다. 글리신 및 타우린기가 제거되어 '''이차 담즙산'''인 데옥시콜산과 리토콜산이 생성된다. 콜산은 데옥시콜산으로, 케노데옥시콜산은 리토콜산으로 변환된다. 이 네 가지 담즙산은 모두 장간 순환으로 알려진 과정을 통해 재활용된다.일차 담즙산의 일부는 장관에서 장내 세균에 의해 대사를 받으며, 이 장내 세균에 의한 대사 산물을 '''이차 담즙산'''이라고 한다.
3. 담즙산의 순환
담즙산은 장관 내강으로 분비된 후 장내 세균에 의해 변형된다. 이 과정에서 부분적으로 탈수산화가 일어나고, 글리신 및 타우린기가 제거되어 데옥시콜산과 리토콜산이라는 이차 담즙산이 생성된다. 콜산은 데옥시콜산으로, 케노데옥시콜산은 리토콜산으로 변환된다. 이 네 가지 담즙산은 모두 장간 순환이라는 과정을 통해 재활용된다.[1]
간은 콜레스테롤을 생합성하는 기관이며, 식사에 콜레스테롤이 없더라도 끊임없이 콜레스테롤을 합성한다. 또한 간은 콜레스테롤을 배설하는 역할도 하는데, 시토크롬 P450의 작용으로 콜레스테롤을 산화시켜 담즙산으로 변환한다.[1]
사람의 경우, 콜레스테롤 7-α-수산화효소에 의해 스테로이드 고리 7번 위치에 수산기가 부가되어 7α-하이드록시콜레스테롤이 합성되는 반응이 담즙산 합성의 속도 결정 단계이다. 대부분의 포유류도 담즙산 생합성은 콜레스테롤 대사를 통해 이루어진다. 많은 포유류에서 담즙산 생합성의 첫 단계는 콜레스테롤에 수산기를 부가하는 반응이다.[1]
생성된 담즙산은 타우린, 글리신, 황산, 글루쿠론산에 의해 포합되어 포합 담즙산 형태로 되는 경우가 많다. 담즙산은 간세포에서 담관으로 분비되고, 담낭에 저장되어 농축된다.[1]
음식이 위에서 십이지장으로 보내지면 담낭에 저장된 담즙산이 십이지장 관내로 분비된다. 소장 하부의 회장에서는 담즙산의 대부분을 능동 수송을 통해 체내로 회수한다.[1]
사람은 하루에 800mg의 콜레스테롤을 생합성하며, 그 절반은 담즙산 합성에 사용된다. 매일 20g에서 30g의 담즙산이 십이지장 내로 분비되며, 이 중 약 90%는 회장에서 능동 수송으로 재흡수된다. 이러한 재흡수 과정을 통해 담즙산의 대부분을 재사용할 수 있다. 즉, 담즙산은 간에서 십이지장으로 분비된 후 장관에서 재흡수되어 다시 간으로 돌아오는 장간 순환을 거친다. 이러한 순환 덕분에 적은 양의 담즙산 생산으로도 소화기관에 대량의 담즙산을 분비할 수 있다.[1]
4. 기능
간 및 쓸개에서 분비되는 쓸개즙으로 지방산을 유화시키는 담즙산에는 글리코콜산(Glycocholic acid), 타우로콜산(Taurocholic acid) 등이 있다.[56] 여기에는 콜레스테롤 7알파-하드록실레이스(Cholesterol 7α-hydroxylase), 콜산(Cholic acid), 케노디옥시콜산(Chenodeoxycholic acid) 및 콜레스테롤 등이 작용 기전에 관련되어 있다. 한편 1차 생성물인 담즙산은 장내 박테리아 중 유익균에 의해 2차 담즙산으로 재분해되는 경우 보다 효율적인 기능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 담즙산에 특정적으로 반응하는 근육 및 갈색지방세포에 위치하는 수용체인 FXR(Farnesoid X receptor), TGR5(G protein-coupled bile acid receptor) 등이 확인된 바 있으며, 이러한 맥락은 인체가 근육과 간이 서로 긴밀하고 정교한 메커니즘을 갖는 지방을 분해하고 적절하게 재배치(저장)하는 대사경로를 보유하고 있다는 점을 시사할 수 있다고 제기되고 있다.
담즙산은 신체에서 콜레스테롤을 제거하고, 특정 대사 산물(예: 빌리루빈)을 제거하기 위해 담즙의 흐름을 유도하며, 지용성 비타민을 유화시켜 흡수를 가능하게 하고, 소장 및 담도에서 발견되는 운동성과 세균총 감소를 돕는 등의 다른 기능도 수행한다.[5]
담즙산은 계면활성제로 작용하기 때문에, 세균의 세포막을 용해하는 작용도 한다.[48][49] 이로 인해, 소장 내나 담관에서 세균의 번식을 억제한다. 다만, 담즙산은 소장 하부의 회장에서 대부분 능동 수송에 의해 체내로 흡수되기 때문에, 대장에서는 담즙산의 농도가 낮아진다. 이 때문에, 장내 세균의 대부분은 대장을 주된 활동 장소로 삼고 있다.
4. 1. 지질 소화
결합된 담즙염은 소수성 및 친수성 영역을 가진 분자로서 지질/수성 계면에 위치하며, 적절한 농도 이상에서 미셀을 형성한다.[9] 결합된 담즙염의 추가적인 용해도는 소장에서의 수동적 재흡수를 방지함으로써 그 기능을 돕는다. 결과적으로 소장의 담즙산/염 농도는 미셀을 형성하고 지질을 용해시킬 수 있을 만큼 충분히 높다. 담즙산을 함유한 미셀은 리파아제가 지질을 소화하고 이를 장 융모 막 근처로 가져가 지방 흡수를 돕는다.[6]담즙산의 주요 역할은 소화관 내 수분 중에서 지용성이 높은 물질을 유화시켜 미셀 형성을 촉진하는 것이다. 도살된 포유류의 담즙은 비누의 원료로 사용할 수 있을 정도로 담즙산의 유화 작용을 보여준다.
이 담즙산의 유화 작용으로 음식물 중의 트리글리세라이드 등에 리파아제와 같은 가수 분해 효소가 작용하기 쉽게 된다. 이 작용으로 담즙산이 분비되는 십이지장보다 더 앞쪽의 소화관에서 음식물의 소화를 촉진하며, 특히 음식물 중 지방의 흡수를 돕는다.
4. 2. 대사 조절
간 및 쓸개에서 분비되는 쓸개즙으로 지방산을 유화시키는 담즙산은 파네소이드 X 수용체(FXR)와 G 단백질 연결 담즙산 수용체/TGR5를 통해 작용하여 호르몬과 유사한 신체 내 대사 작용을 한다.[7][10] 이들은 다른 일부 수용체에 덜 특이적으로 결합하며, 특정 효소[11] 및 이온 채널[12]의 활성과 내인성 지방산 에탄올아미드를 포함한 다양한 물질의 합성을 조절하는 것으로 보고되었다.[13]FXR 활성화는 트라이글리세라이드 대사, 포도당 대사, 간 성장의 변화와 관련이 있음이 밝혀졌다.[7][21][19]
담즙산은 호르몬 수용체(FXR 및 TGR5)와 수송체 외에도 다른 일부 단백질에 결합한다. 이러한 단백질 표적 중 N-아실 포스파티딜에탄올아민-특이적 포스포리파제 D(NAPE-PLD) 효소는 스트레스 및 통증 반응, 식욕, 수명 등 여러 생리적 경로에서 중요한 역할을 하는 생리 활성 지질 아미드(예: 내인성 칸나비노이드 아난다미드)를 생성한다. NAPE-PLD는 지질 아미드 신호와 담즙산 생리의 직접적인 상호 작용을 조율한다.[13][14]
인간 등에서 장관 내 TGR5와 같이 담즙산을 감지하는 수용체도 발견되며, 이것이 담즙산을 감지하면 갑상선 호르몬 티록신에서 요오드를 하나 제거하여, 더욱 생리 활성 작용이 강한 트리요오드티로닌으로 변환하는 작용을 통해[50], 인간의 에너지 소비량을 조절하는 것으로 알려져 있다.[51][52]
4. 3. 호르몬 작용
담즙산은 파네소이드 X 수용체와 G 단백질 연결 담즙산 수용체/TGR5를 통해 작용하여 호르몬과 유사한 신체 내 대사 작용을 한다.[7][10] 이들은 다른 일부 수용체에 덜 특이적으로 결합하며, 특정 효소[11] 및 이온 채널[12]의 활성과 내인성 지방산 에탄올아미드를 포함한 다양한 물질의 합성을 조절하는 것으로 보고되었다.[13][14]담즙산은 간에서 분비되고 소장에서 흡수되며, 핵 수용체인 파네소이드 X 수용체(FXR)를 통해 신체에서 다양한 직접적인 대사 작용을 하는 스테로이드 호르몬으로 작용한다. 파네소이드 X 수용체는 NR1H4영어라는 유전자명으로도 알려져 있다.[16][17][18] 또 다른 담즙산 수용체는 G 단백질 결합 담즙산 수용체 1 또는 TGR5로 알려진 세포막 수용체이다. 간과 창자에서 신호 분자로서의 많은 기능은 FXR을 활성화시키는 것이며, TGR5는 대사, 내분비 및 신경학적 기능에 관여할 수 있다.[7][19]
인간 등에서 장관 내 TGR5와 같이 담즙산을 감지하는 수용체도 발견되며, 이것이 담즙산을 감지하면 갑상선 호르몬 티록신에서 요오드를 하나 제거하여, 더욱 생리 활성 작용이 강한 트리요오드티로닌으로 변환하는 작용을 통해[50], 인간의 에너지 소비량을 조절하는 것으로 알려져 있다.[51][52]
4. 4. 기타 기능
결합된 담즙염은 소수성 및 친수성 영역을 가진 분자로, 지질/수성 계면에 위치하며 적절한 농도 이상에서 미셀을 형성한다.[9] 결합된 담즙염은 소장에서의 수동적 재흡수를 방지하는 기능을 돕는다. 결과적으로 소장의 담즙산/염 농도는 미셀을 형성하고 지질을 용해시킬 수 있을 만큼 충분히 높다. "임계 미셀 농도"는 담즙산 자체의 고유한 특성과 미셀의 자발적이고 역동적인 형성에 필요한 담즙산의 양 모두를 지칭한다.[9] 담즙산을 함유한 미셀은 리파아제가 지질을 소화하고 이를 장 융모 막 근처로 가져가 지방 흡수를 돕는다.[6]담즙산은 신체에서 콜레스테롤을 제거하고, 특정 대사 산물(예: 빌리루빈)을 제거하기 위해 담즙의 흐름을 유도하고, 지용성 비타민을 유화시켜 흡수를 가능하게 하며, 소장 및 담도에서 발견되는 운동성과 세균총 감소를 돕는 등의 다른 기능도 수행한다.[5]
담즙산은 계면활성제로 작용하기 때문에, 세균의 세포막을 용해하는 작용도 한다.[48][49] 이로 인해, 소장 내나 담관에서 세균의 번식을 담즙산이 방해한다.
다만, 담즙산은 소장 하부의 회장에서 대부분 능동 수송에 의해 체내로 흡수되기 때문에, 대장에서는 담즙산의 농도가 낮아진다. 이 때문에, 장내 세균의 대부분은 대장을 주된 활동 장소로 삼고 있다.
5. 임상적 의의
담즙산은 십이지장으로 분비된 후, 소화관에서 재흡수되어 재이용되지만 일부는 대변으로 배설된다. 담즙산은 간에서 콜레스테롤의 대사 산물이므로, 콜레스테롤을 담즙산 형태로 배설하는 측면도 있다.
간이나 담도계 질환으로 인해 담즙산을 십이지장으로 제대로 배설하지 못하는 경우가 있는데, 이를 담즙 울체라고 한다. 이 상태에서는 담즙산이 혈액으로 방출되기 때문에, 간이나 담관계 질환 검사 중 하나로 사용되기도 한다.
담즙산 검출법으로는 막스 폰 페텐코퍼가 발견한 '''페텐코퍼 반응'''이 있다. 이는 시료에 포도당을 넣고 황산을 첨가하면 시료가 붉은색으로 변하는 반응이다.
5. 1. 고지혈증
담즙산 격리제는 장에서 담즙산과 결합하여 재흡수를 막는다. 담즙산은 내인성 콜레스테롤로 만들어지기 때문에 담즙산의 장간 순환이 방해되면 콜레스테롤이 감소한다. 이렇게 함으로써 더 많은 내인성 콜레스테롤이 담즙산 생산으로 전환되어 콜레스테롤 수치를 낮춘다. 격리된 담즙산은 대변으로 배설된다.[22]5. 2. 담즙 정체
담즙산 검사는 담즙 정체와 같은 여러 질환의 진단에 도움이 되므로, 사람과 동물 모두에게 유용하게 사용된다. 여기에는 임신 중 간내 담즙 정체, 문맥전신 단락, 개의 간 미세혈관 이형성증 등이 포함된다.[23] 담도계의 구조적 또는 기능적 이상은 혈중 빌리루빈 증가(황달)와 담즙산 증가를 초래한다. 담즙산은 원발성 담즙성 간경변(PBC), 원발성 경화성 담관염 또는 임신 중 간내 담즙 정체와 같은 담즙 정체 상태에서 흔히 나타나는 가려움증(소양증)과 관련이 있다.[24] 우르소데옥시콜산을 이용한 치료법은 이러한 담즙 정체 질환에 수년 동안 사용되어 왔다.[25][26]간이나 담도계 질환으로 인해 십이지장으로 담즙산을 제대로 배설하지 못하는 경우가 있는데, 이를 담즙 울체라고 한다. 이 상태에서는 담즙산이 혈액으로 방출되기 때문에, 간이나 담관계 질환 검사 중 하나로 사용되기도 한다.
5. 3. 담석
담석은 콜레스테롤 또는 빌리루빈의 증가된 포화나 담즙 정체로 인해 발생할 수 있다. 담즙 내 담즙산이나 인지질의 농도가 낮으면 콜레스테롤 용해도가 감소하고 미세 결정이 형성된다. 케노데옥시콜산 및/또는 우르소데옥시콜산을 이용한 경구 치료법은 콜레스테롤 담석을 용해하는 데 사용되어 왔다.[27][28][29] 치료를 중단하면 결석이 재발할 수 있다. 담즙산 치료는 비만 수술 후와 같은 특정 상황에서 결석을 예방하는 데 유용할 수 있다.[30]5. 4. 담즙산 설사 (담즙산 흡수 장애)
만성 설사의 원인으로 대장 내 담즙산 농도가 과도하게 증가하는 경우가 있다. 이는 크론병과 같이 회장에 이상이 있거나 수술로 제거된 경우에 흔히 나타나거나, 설사-우세형 과민성 대장 증후군 (IBS-D)과 유사한 증상을 유발할 수 있다. 이러한 담즙산 설사/담즙산 흡수 불량은 SeHCAT 검사로 진단할 수 있으며, 담즙산 격리제로 치료할 수 있다.[31]사람의 경우 하루에 800mg의 콜레스테롤을 생합성하며, 그 절반은 담즙산의 새로운 합성에 사용된다. 매일 총 20g에서 30g의 담즙산이 십이지장 내로 분비된다. 분비되는 담즙산의 약 9할은 소장 하부의 회장에서 능동 수송에 의해 재흡수된다. 이를 통해 담즙산의 대부분을 재사용할 수 있다. 즉, 담즙산은 간에서 나와 십이지장으로 흘러나와 장관에서 재흡수되어 다시 간으로 돌아오는 사이클, 이른바 장간 순환을 일으키는 물질 중 하나이다. 이 때문에 담즙산의 생산량이 적음에도 불구하고 소화기관에 담즙산을 대량 분비하는 것이 가능하다.
5. 5. 대장암
담즙산은 대장암 발병에 어느 정도 중요성을 가질 수 있다.[32] 데옥시콜산(DCA)은 고지방 식단에 반응하여 인간의 대장 내용물에서 증가한다.[33] 대장암 발생률이 높은 인구 집단에서는 담즙산의 배설물 농도가 더 높으며,[34][35] 이러한 연관성은 담즙산에 대한 대장 노출 증가가 암 발병에 역할을 할 수 있음을 시사한다. 특히 남아프리카의 아프리카 원주민(저지방 식단 섭취)과 아프리카계 미국인(고지방 식단 섭취)의 배설물 DCA 농도를 비교한 결과, 각각 대 37.51nmol/g 습윤 변이었다.[36] 남아프리카의 아프리카 원주민은 대장암 발생률이 10만 명당 1명 미만으로 낮지만,[37] 아프리카계 미국인 남성의 경우 10만 명당 72명으로 발생률이 높다.[38]실험 연구 또한 대장암에서 담즙산의 작용 기전을 시사한다. 대장 세포를 높은 DCA 농도에 노출시키면 활성산소 생성이 증가하여 산화 스트레스를 유발하고, DNA 손상도 증가한다.[39] 고지방 식단을 섭취하는 인간의 대장 DCA 수준을 모방하여 DCA를 첨가한 식단을 먹인 쥐는 대장 신생물을 발생시켰으며, 여기에는 선종 및 선암종(암)이 포함된 반면, 대장 DCA 수치가 10분의 1 수준인 대조군 식단을 먹인 쥐는 대장 신생물이 없었다.[40][41]
우르소데옥시콜산(UDCA)이 대장암 위험을 수정하는 효과는 여러 연구에서, 특히 원발성 경화성 담관염 및 염증성 장 질환에서 조사되었으며, 용량과 부분적으로 관련하여 결과가 다양했다.[42][43] 주요 담즙산 합성 효소인 CYP7A1의 유전자 변이는 대규모 임상 시험에서 대장 선종 예방에 있어 UDCA의 효과에 영향을 미쳤다.[44]
5. 6. 피부과적 응용
담즙산은 원치 않는 지방을 제거하기 위해 피하 주사에 사용될 수 있다(메조테라피 참조). 데옥시콜산은 주사 가능한 형태로 턱밑 지방을 제거하는 데 대해 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다.[45] 3상 임상 시험에서 상당한 반응이 나타났지만, 많은 피험자에게 멍, 부기, 통증, 무감각, 발적, 그리고 시술 부위 주변의 굳음과 같은 경미한 부작용이 나타났다.[46][47]6. 주요 담즙산 구조
간에서 생합성된 담즙산을 '''일차 담즙산'''이라고 하며, 여기에는 글리신이나 타우린과 결합된 포합 담즙산도 포함된다. 사람의 경우 콜산과 케노데옥시콜산이 일차 담즙산이며, 글리코콜산(콜산+글리신)과 타우로콜산(콜산+타우린)이 주된 포합 담즙산이다. 닭에서는 케노데옥시콜산, 돼지에서는 히오콜산, 잉어에서는 5α-시프리놀이 일차 담즙산이다.
7. 장내 세균
간 및 쓸개에서 분비되는 쓸개즙으로 지방산을 유화시키는 담즙산에는 글리코콜산(Glycocholic acid), 타우로콜산(Taurocholic acid) 등이 있다.[56] 1차 담즙산은 장내 박테리아 중 유익균에 의해 2차 담즙산으로 재분해될 때 보다 효율적인 기능을 발휘한다.
담즙산이 장관 내강으로 분비된 후, 장내 세균에 의해 변형된다. 이들은 부분적으로 탈수산화되며, 글리신 및 타우린기가 제거되어 '''이차 담즙산'''인 데옥시콜산과 리토콜산이 생성된다. 콜산은 데옥시콜산으로, 케노데옥시콜산은 리토콜산으로 변환된다. 이 네 가지 담즙산은 모두 장간 순환을 통해 재활용된다.
케노데옥시콜산의 가장 큰 단점은 장내 세균의 작용에 의해 7-α의 히드록시기가 탈락되어 3-α에만 히드록시기가 남고 리토콜산으로 변화한다는 것이다.[53] 리토콜산은 수용성이 낮고 유전자 수준에서 세포에 유해하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 동물 종은 케노데옥시콜산에 3번째 히드록시기를 부여하는데, 이것이 3개의 히드록시기를 갖는 콜산이다. 이를 통해 장내 세균에 의해 7-α 히드록시기가 탈락되어 생성되는 2차 담즙산의 독성을 약화시키고, 2개의 히드록시기를 갖는 담즙산으로서 계속 기능할 수 있다.
장내에서 콜산은 탈히드록시화 반응을 거쳐 2개의 히드록시기를 갖는 담즙산인 데히드로콜산이 생성된다. 일차 담즙산의 일부는 장관에서 장내 세균에 의해 대사되며, 이 대사 산물을 '''이차 담즙산'''이라고 한다.
참조
[1]
논문
Bile salts of vertebrates: structural variation and possible evolutionary significance
2010-02
[2]
논문
The enzymes, regulation, and genetics of bile acid synthesis
[3]
논문
Bile acids: regulation of synthesis
2009-10
[4]
논문
Micelle formation by bile salts. Physical-chemical and thermodynamic considerations.
1972-10
[5]
논문
The continuing importance of bile acids in liver and intestinal disease
[6]
논문
The intraluminal phase of fat digestion in man: the lipid content of the micellar and oil phases of intestinal content obtained during fat digestion and absorption
1964-02
[7]
논문
Bile-acid-activated receptors: targeting TGR5 and farnesoid-X-receptor in lipid and glucose disorders
2009-11
[8]
서적
Essentials of Medical Biochemistry
[9]
논문
The function of bile salts in fat absorption. The solvent properties of dilute micellar solutions of conjugated bile salts
1963-10
[10]
논문
Bile acid signaling in metabolic disease and drug therapy
[11]
논문
Conjugated bile acid-activated S1P receptor 2 is a key regulator of sphingosine kinase 2 and hepatic gene expression
[12]
논문
BASIC--a bile acid-sensitive ion channel highly expressed in bile ducts
[13]
논문
Structure of Human N-Acylphosphatidylethanolamine-Hydrolyzing Phospholipase D: Regulation of Fatty Acid Ethanolamide Biosynthesis by Bile Acids
2015
[14]
논문
Bile Acid Recognition by NAPE-PLD
2016
[15]
논문
Efficacy and safety of obeticholic acid in liver disease-A systematic review and meta-analysis
2021-05
[16]
논문
Identification of a nuclear receptor for bile acids
1999-05
[17]
논문
Bile acids: natural ligands for an orphan nuclear receptor
1999-05
[18]
논문
Endogenous bile acids are ligands for the nuclear receptor FXR/BAR
1999-05
[19]
논문
Bile acid receptors FXR and TGR5 signaling in fatty liver diseases and therapy
2020-03
[20]
논문
Differential regulation of bile acid homeostasis by the farnesoid X receptor in liver and intestine
[21]
논문
Bile acids in glucose metabolism in health and disease
2018-01-16
[22]
논문
A systematic review of bile acid sequestrant therapy in children with familial hypercholesterolemia
[23]
논문
Clinicopathologic features of dogs with hepatic microvascular dysplasia with and without portosystemic shunts: 42 cases (1991-1996)
1999-01
[24]
논문
Intrahepatic cholestasis of pregnancy
[25]
논문
A multicenter, controlled trial of ursodiol for the treatment of primary biliary cirrhosis. UDCA-PBC Study Group
1991-05
[26]
논문
Intrahepatic cholestasis of pregnancy: a randomized controlled trial comparing dexamethasone and ursodeoxycholic acid
2005-12
[27]
논문
Dissolution of cholesterol gallstones by chenodeoxycholic acid
1972-01
[28]
논문
Efficacy and specificity of chenodeoxycholic acid therapy for dissolving gallstones
1973-09
[29]
논문
Ursodeoxycholic acid alone or with chenodeoxycholic acid for dissolution of cholesterol gallstones: a randomized multicentre trial. The British-Italian Gallstone Study group
2001-01
[30]
논문
Ursodeoxycholic acid in the prevention of gallstone formation after bariatric surgery: a meta-analysis
2008-12
[31]
논문
Recent advances in the understanding of bile acid malabsorption
[32]
논문
Bile acids and colon cancer: Solving the puzzle with nuclear receptors
[33]
논문
Effect of high-fat, high-beef diet and of mode of cooking of beef in the diet on fecal bacterial enzymes and fecal bile acids and neutral sterols
1980-09
[34]
논문
Bile flow and colon cancer
1990-05
[35]
논문
Hypotheses for the etiology of colorectal cancer--an overview
[36]
논문
Association between low colonic short-chain fatty acids and high bile acids in high colon cancer risk populations
[37]
논문
Rarity of colon cancer in Africans is associated with low animal product consumption, not fiber
1999-05
[38]
웹사이트
Cancer Facts and Figures 2009
http://www.cancer.or[...]
American Cancer Society
[39]
논문
Bile acids as endogenous etiologic agents in gastrointestinal cancer
2009-07
[40]
논문
Carcinogenicity of deoxycholate, a secondary bile acid
2011-08
[41]
논문
Novel diet-related mouse model of colon cancer parallels human colon cancer
2014-07
[42]
논문
Effect of ursodeoxycholic acid use on the risk of colorectal neoplasia in patients with primary sclerosing cholangitis and inflammatory bowel disease: a systematic review and meta-analysis
[43]
논문
High-dose ursodeoxycholic acid is associated with the development of colorectal neoplasia in patients with ulcerative colitis and primary sclerosing cholangitis
[44]
논문
Risk modification of colorectal adenoma by CYP7A1 polymorphisms and the role of bile acid metabolism in carcinogenesis
[45]
웹사이트
Deoxycholic acid injection
https://www.nlm.nih.[...]
Medline plus
2015-08-26
[46]
논문
Efficacy, patient-reported outcomes and safety profile of ATX-101 (deoxycholic acid), an injectable drug for the reduction of unwanted submental fat: results from a phase III, randomized, placebo-controlled study.
[47]
논문
ATX-101 for reduction of submental fat.
[48]
간행물
殺菌と界面活性剤の話
http://www.kao.co.jp[...]
花王ハイジーンソリューション
2004-07
[49]
웹사이트
研究・開発：研究概要：乳酸菌の免疫賦活作用に関する研究
http://www.calpis.co[...]
カルピス
[50]
논문
Bile acids induce energy expenditure by promoting intracellular thyroid hormone activation
[51]
웹사이트
GPBAR1 G protein-coupled bile acid receptor 1
https://www.ncbi.nlm[...]
NIH
[52]
논문
Metabolism: bile acids heat things up
[53]
문서
[54]
서적
薬学生・薬剤師のための知っておきたい生薬100 ―含 漢方処方―
東京化学同人
2004-03-10
[55]
서적
薬学生・薬剤師のための知っておきたい生薬100 ―含 漢方処方―
東京化学同人
2004-03-10
[56]
문서
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