유로빌리노젠
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1. 개요
유로빌리노젠은 빌리루빈이 장내 미생물에 의해 환원되어 생성되는 화합물로, 메소빌리루비노젠 및 스테르코빌리노젠과 관련이 있다. 생성된 유로빌리노젠의 일부는 장에서 흡수되어 신장을 통해 소변으로 배설되며, 산화되어 유로빌린으로 변환되어 소변의 색을 띠게 한다. 유로빌리노젠은 항산화 작용을 하며, 용혈성 빈혈, 간 질환 등 다양한 질환과 관련하여 소변 내 농도 변화를 보인다. 유로빌리노젠의 양은 에를리히 시약을 사용하여 측정하며, 요 검사를 통해 임상적으로 활용된다.
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| 유로빌리노젠 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| IUPAC 이름 | 해당 없음 |
| 다른 이름 | 해당 없음 |
| 식별 정보 | |
| CAS 등록번호 | 14684-37-8 |
| UNII | PY8N5V3S0D |
| 펍켐 CID | 26818 |
| 화학적 특성 | |
| 화학식 | C33H44N4O6 |
| 분자량 | 592.726 g/mol |
| 외형 | 해당 없음 |
| 밀도 | 해당 없음 |
| 녹는점 | 해당 없음 |
| 끓는점 | 해당 없음 |
| 용해도 | 해당 없음 |
| 위험성 | |
| 주요 위험 | 해당 없음 |
| 인화점 | 해당 없음 |
| 자연 발화점 | 해당 없음 |
2. 명명법
유로빌리노젠(D-유로빌리노젠)은 메소빌리루비노젠(I-유로빌리노젠) 및 스테르코빌리노젠(L-유로빌리노젠)이라는 두 가지 다른 화합물과 밀접하게 관련되어 있다.[15] 구체적으로, 유로빌리노젠은 환원되어 메소빌리루비노젠을 생성할 수 있으며, 메소빌리루비노젠은 더 환원되어 스테르코빌리노젠을 생성할 수도 있다.[15] 하지만 혼란스럽게도 이 세 가지 화합물을 모두 합쳐서 "유로빌리노젠"이라고 부르는 경우가 많다.[16]
유로빌리노젠은 장내 미생물의 활동에 의해 장 속에서 빌리루빈이 환원되어 생성되는 화합물이다.
3. 생성 과정 및 대사
유로빌리노젠(D-유로빌리노젠)은 메소빌리루비노젠(I-유로빌리노젠) 및 스테르코빌리노젠(L-유로빌리노젠)과 화학적으로 밀접하게 관련된 물질이다.[15] 구체적으로 유로빌리노젠은 환원되어 메소빌리루비노젠이 될 수 있고, 이는 더 환원되어 스테르코빌리노젠이 될 수도 있다.[15] 하지만 종종 이 세 가지 화합물을 모두 통틀어 "유로빌리노젠"이라고 부르기도 한다.[16]
생성된 유로빌리노젠은 주로 두 가지 경로를 통해 몸 밖으로 배출된다. 일부는 장에서 다시 흡수되어 혈액을 통해 신장으로 이동한 뒤 소변으로 배설되는데, 이 과정에서 산화되어 소변의 노란색을 띠게 하는 유로빌린으로 변한다. 한편, 장에 남아있는 대부분의 유로빌리노젠은 추가적인 화학 변화를 거쳐 스테르코빌리노겐이 되고, 이것이 산화되면 대변 특유의 갈색을 나타내는 스테르코빌린으로 전환되어 배설된다.[9]
3. 1. 장내 미생물의 역할
유로빌리노겐은 장 내에서 장내 미생물의 작용으로 빌리루빈이 환원되어 생성된다. 따라서 장내 세균총이 부족하거나 소멸하면 유로빌리노겐 합성이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 예를 들어, 광범위한 항생제 치료는 장내 세균총을 파괴하여 장내에서 빌리루빈이 유로빌리노겐으로 전환되는 경로에 장애를 일으키거나 유로빌리노겐 합성 자체를 어렵게 만들 수 있으며, 이는 소변 내 유로빌리노겐 농도를 낮추는 원인이 되기도 한다.
3. 2. 장간 순환
유로빌리노젠은 장내 미생물의 활동에 의해 장 속에서 빌리루빈이 환원되어 만들어진다. 이렇게 생성된 유로빌리노젠의 일부는 장에서 몸 안으로 다시 흡수되어 신장을 거쳐 소변으로 배설되는데, 이 과정을 장간 유로빌리노겐 순환(enterohepatic urobilinogen cycle)이라고 부른다. 유로빌리노젠이 산화되면 소변의 특징적인 노란색을 띠게 하는 유로빌린으로 변한다.
유로빌리노젠은 항산화 작용을 가지며, DPPH 라디칼 제거 능력은 다른 항산화 물질인 비타민 E, 빌리루빈, β-카로틴보다 더 높은 것으로 나타났다.[7][8]
한편, 장 속에 남아있는 대부분의 유로빌리노젠은 양쪽 끝의 피롤 고리가 환원되어 스테르코빌리노겐이 되고, 이 스테르코빌리노겐이 산화되면 대변 특유의 색을 나타내는 갈색의 스테르코빌린이 된다.[9]
헴의 분해가 늘어나 빌리루빈의 양이 증가하면, 장내에서 생성되는 유로빌리노겐의 양도 함께 증가한다.
간 질환, 예를 들어 급성 간염이 발생하면 장간 유로빌리노겐 순환이 억제될 수 있다. 또한 담도가 막히는 경우, 유로빌리노겐으로 변환될 포합형 빌리루빈이 평소보다 적은 양만 장으로 도달하게 된다. 이로 인해 재흡수되고 배설되는 유로빌리노겐의 양이 줄어들어 소변에서 확인되는 유로빌린의 양이 낮아진다. 대신 체내에 축적된 다량의 수용성 포합형 빌리루빈이 신장을 통해 직접 배설되는 경로가 활성화된다. 담도 폐쇄 시 소변 색이 매우 짙어지고 대변 색이 옅어지는 것은 바로 이러한 원리 때문이다.
소변 내 유로빌리노겐 농도가 낮은 경우는 심각한 폐쇄성 황달이 있거나, 장내 세균총까지 파괴할 정도로 광범위한 항생제 치료를 받을 때 발생할 수 있다. 이는 장내에서 빌리루빈 대사 경로에 장애가 생기거나 유로빌리노겐 합성이 제대로 이루어지지 않기 때문이다. 선천적인 효소 이상으로 인한 황달(고빌리루빈혈증)이나, 염산 암모늄 또는 아스코르브산과 같이 소변을 산성으로 만드는 약물 복용 시에도 소변 유로빌리노겐 농도가 낮아질 수 있다.
반대로 소변 내 유로빌리노겐 농도가 높은 경우는 용혈성 빈혈(과도한 적혈구 파괴), 간의 과부하, 유로빌리노겐 생성 및 재흡수 증가, 거대 혈종 형성, 간 기능 저하, 간염, 약물로 인한 간 손상, 간경변 등 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다.[10][11]
3. 3. 스테르코빌린으로의 전환
장내에 남은 대부분의 유로빌리노젠은 양쪽 끝의 피롤 고리가 환원되어 스테르코빌리노겐이 된다. 이 스테르코빌리노겐이 산화되면 대변 특유의 색을 나타내는 갈색의 스테르코빌린으로 변한다.[9]
3. 4. 유로빌린으로의 전환
장에서 체내로 흡수된 유로빌리노겐 중 일부는 신장을 거쳐 소변으로 배설된다. 이 순환을 장간 유로빌리노겐 사이클이라고 부른다. 소변으로 배설되는 과정에서 유로빌리노겐은 산화되어 소변의 노란색을 띠게 하는 유로빌린으로 전환된다.
한편, 장내에 남아있는 대부분의 유로빌리노겐은 다른 경로를 따른다. 이 유로빌리노겐은 양쪽 끝의 피롤 고리가 환원되어 스테르코빌리노겐으로 변환된다. 이후 스테르코빌리노겐이 산화되면 대변의 특징적인 갈색을 띠게 하는 스테르코빌린이 된다.[9]
4. 생리적 기능
(내용 없음 - 원본 소스가 제공되지 않아 해당 섹션의 내용을 작성할 수 없습니다.)
4. 1. 항산화 작용
유로빌리노겐은 항산화 작용을 가지며, DPPH 라디칼 제거 작용은 다른 항산화 물질(비타민 E, 빌리루빈 및 β-카로틴)보다 높은 값을 나타냈다.[7][8]5. 임상적 의의
유로빌리노겐은 장내 미생물에 의해 빌리루빈이 환원되어 장내에서 생성된다. 생성된 유로빌리노겐의 일부는 장에서 다시 흡수되어 체내를 순환하다가 신장을 통해 소변으로 배설되는데, 이 과정을 장간 유로빌리노겐 순환이라고 한다. 소변으로 배설된 유로빌리노겐은 산화 과정을 거쳐 소변의 노란색을 나타내는 유로빌린으로 변한다.
유로빌리노겐은 항산화 작용을 가지고 있으며, 특정 실험(DPPH 라디칼 제거능 측정)에서는 비타민 E, 빌리루빈, β-카로틴과 같은 다른 항산화 물질보다 더 높은 활성을 보이기도 했다.[7][8]
한편, 장에 남아있는 대부분의 유로빌리노겐은 추가적인 환원 과정을 거쳐 스테르코빌리노겐이 되고, 이것이 산화되면 대변 특유의 갈색을 띠게 하는 스테르코빌린으로 변한다.[9]
체내에서 헴의 분해가 증가하면 빌리루빈 생성이 늘어나고, 결과적으로 장내 유로빌리노겐의 양도 증가하게 된다. 따라서 소변이나 대변 중 유로빌리노겐 및 그 대사산물의 양 변화는 특정 질병 상태를 파악하는 데 중요한 지표가 될 수 있다. 예를 들어, 간 질환이나 담도 폐쇄, 용혈성 빈혈 등 다양한 상태에서 유로빌리노겐의 생성, 순환, 배설 과정에 변화가 생겨 소변 내 농도가 비정상적으로 높아지거나 낮아질 수 있다. 자세한 질병과의 관련성은 하위 문서를 참고할 수 있다.
5. 1. 질병과의 관련성
헴의 분해가 증가하여 빌리루빈의 양이 늘어나면, 장내에서 생성되는 유로빌리노겐의 양도 증가한다. 이는 특정 질병 상태를 반영할 수 있다.예를 들어, 급성 간염과 같은 간 질환의 경우, 장에서 흡수된 유로빌리노겐이 간을 거쳐 다시 장으로 배설되는 장간 순환 과정이 억제된다. 담도가 막히는 담도 폐쇄의 경우, 빌리루빈이 장으로 제대로 배출되지 못해 유로빌리노겐 생성이 줄어든다. 이로 인해 소변으로 배설되는 유로빌리노겐과 그것이 산화된 유로빌린의 양이 감소한다. 대신 체내에 축적된 수용성 포합형 빌리루빈이 신장을 통해 직접 배설되면서 소변 색은 매우 짙어지고, 담즙이 장으로 가지 못해 대변 색은 옅어지는 특징을 보인다.
소변 내 유로빌리노겐 농도가 낮은 경우는 다음과 같은 상황에서 나타날 수 있다.
- 심각한 폐쇄성 황달
- 장내 세균총을 사멸시키는 광범위 항생제 치료 (장내 빌리루빈 대사 경로 장애 또는 유로빌리노겐 합성 실패)
- 선천적 효소 결핍에 의한 황달 (고빌리루빈혈증)
- 염산 암모늄이나 아스코르브산처럼 소변을 산성으로 만드는 약물 복용
반대로 소변 내 유로빌리노겐 농도가 높은 경우는 다음과 같은 원인에 의해 발생할 수 있다.[10][11]
5. 2. 고농도 뇨 유로빌리노젠
고농도 뇨 유로빌리노겐은 용혈성 빈혈(과도한 적혈구 파괴), 간의 혹사, 유로빌리노겐 생성 및 재흡수 증가, 거대 혈종, 간 기능 저하, 간염, 약물성 간 손상, 간경변 등에 의해 발생한다.[10][11]5. 3. 저농도 뇨 유로빌리노젠
저농도 뇨 유로빌리노젠은 심각한 폐쇄성 황달이나 장내 세균총까지 소멸시키는 광범위한 항생제 치료로 인해 발생할 수 있다. 이는 장내에서의 빌리루빈 경로에 장애가 생기거나, 장내에서 유로빌리노겐 합성이 실패하기 때문이다. 또한, 선천적 효소 문제로 인한 황달(고빌리루빈혈증)이나 염산 암모늄 및 아스코르브산과 같이 소변을 산성화하는 약물에 의해서도 저농도 뇨 유로빌리노젠이 나타날 수 있다.6. 측정
유로빌리노젠의 함량은 파라-다이메틸아미노벤즈알데하이드를 함유한 에를리히 시약과의 반응을 통해 측정할 수 있다.[17][6] 에를리히 시약은 유로빌리노젠과 반응하여 분홍색에서 붉은색 계열의 색 변화를 나타낸다.[17][6] 측정 결과는 에를리히 단위(Ehrlich unit)로 표시하며, 1 에를리히 단위는 1 데시리터(dL) 당 1 밀리그램(mg)의 유로빌리노젠 농도(1 mg/dL)와 같다.[17][6]
6. 1. 요 검사 참고 기준치
우로빌리노겐의 요 검사 방법은 에를리히 시약을 사용한 정성법이다. 우로빌리노겐의 요 검사 참고 기준치를 아래에 나타낸다.
참조
[1]
논문
BilR is a gut microbial enzyme that reduces bilirubin to urobilinogen
2024-01-03
[2]
웹사이트
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2008-03-30
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胆汁色素代謝物ウロビリノーゲンの抗酸化作用
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[8]
논문
Urobilinogen, as a Bile Pigment Metabolite, Has an Antioxidant Function
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