호모시스테인

3. 생합성 및 대사

호모시스테인은 다단계 과정을 통해 자연적으로 생합성된다.^[9] 먼저, 메티오닌은 ATP로부터 아데노신 그룹을 받는데, 이는 S-아데노실메티오닌 합성효소에 의해 촉매되는 반응으로, ''S''-아데노실 메티오닌 (SAM-e)을 생성한다. SAM-e는 다음으로 메틸기를 수용체 분자(예: 에피네프린 합성 시 수용체인 노르에피네프린, DNA 메틸화 과정에서 중간 수용체인 DNA 메틸전이효소)로 전달한다. 그런 다음 아데노신은 가수분해되어 L-호모시스테인을 생성한다.

L-호모시스테인은 테트라하이드로폴산 (THF)을 통해 L-메티오닌으로 다시 변환되거나, L-시스테인으로 변환된다.^[10] 메티오닌으로 재활용될 때는 5-메틸테트라히드로엽산-호모시스테인 메틸트랜스퍼라제(메티오닌 합성 효소) 또는 베타인-호모시스테인 S-메틸트랜스퍼라제(BHMT)가 관여한다. 시스테인으로 전환될 때는 트랜스설퍼화 경로를 거치며, 시스타티오닌 β-합성효소 (CBS)와 시스타티오닌 γ-분해효소 (CGL)가 관여한다.

호모시스테인은 고리화 반응을 통해 호모시스테인 티올락톤을 생성할 수 있으며, 도파민 D₂ 수용체에서 알로스테릭 길항제로 작용하기도 한다. 또한, 호모시스테인과 그 티올락톤은 초기 지구에서 생명 기원에 중요한 역할을 했을 수 있다는 가설이 있다.^[14]

3. 1. 메티오닌으로 재활용

3. 1. 1. 5-메틸테트라히드로엽산-호모시스테인 메틸트랜스퍼라제 (메티오닌 합성 효소)

3. 1. 2. 베타인-호모시스테인 S-메틸트랜스퍼라제 (BHMT)

3. 2. 시스테인으로 전환 (트랜스설퍼화 경로)

3. 2. 1. 시스타티오닌 β-합성효소 (CBS)

3. 2. 2. 시스타티오닌 γ-분해효소 (CGL)

3. 3. 기타 반응

4. 호모시스테인 수치

4. 1. 정상 범위

위의 범위는 예시로만 제공되며, 검사 결과는 항상 결과를 생성한 실험실에서 제공하는 범위를 사용하여 해석해야 한다.

4. 2. 혈액 검사 기준 범위 예시

위의 범위는 예시로만 제공되며, 검사 결과는 항상 결과를 생성한 실험실에서 제공하는 범위를 사용하여 해석해야 한다.

5. 고호모시스테인혈증

고호모시스테인혈증은 혈중 호모시스테인 수치가 비정상적으로 높은 상태(일반적으로 15 μmol/L 이상)를 말한다.^[23] 이는 혈전증,^[25] 신경정신과 질환,^{[26][27][28][29]} 치매^[30] 및 골절^[31][32]을 포함한 100가지가 넘는^[24] 질병 발생의 중요한 위험 요소이다. 미세 알부민뇨와도 연관되어 있는데,^[33] 미세 알부민뇨는 심혈관 질환 및 신장 기능 장애의 위험을 나타내는 지표이다. 혈청 엽산 수치가 높더라도 비타민 B12 결핍은 전체 호모시스테인 농도를 증가시킬 수 있다.^[34]

선천성 호모시스틴뇨증 환자는 시스타티오닌 β-합성 효소 유전자 결손으로 인해 고호모시스테인혈증을 겪으며, 소변으로 호모시스테인이 배설된다. 이들은 젊은 나이(10~20대)에도 심근 경색이나 뇌졸중 (뇌경색)의 원인이 되는 동맥 경화가 나타날 수 있다.^[37] 신생아 선별 검사 대상 질환이다.

호모시스테인과 동맥 경화성 질환의 관련성은 프래밍햄 연구 및 일본 전향적 코호트 연구를 통해 시사되었다. 호모시스테인 기준치는 혈액 검사의 참고 기준치#아미노산을 참조하라.

5. 1. 원인

5. 2. 관련 질환

5. 3. 관리

6. 의학적 의의 (한국)

시스타티오닌 β-합성 효소 유전자 결손으로 선천성 호모시스틴뇨증이 발생하면 고호모시스테인혈증이 나타난다. 이로 인해 소변으로 호모시스테인이 배설되며, 젊은 나이(10~20대)에도 심근 경색이나 뇌졸중(뇌경색)을 일으키는 동맥 경화가 나타날 수 있다.^[37] 신생아 선별 검사를 통해 조기에 진단할 수 있다.

호모시스테인과 동맥경화성 질환의 관련성이 시사되어 프래밍햄 연구와 일본에서 전향적 코호트 연구가 진행되고 있다. 고호모시스테인혈증은 치매 및 알츠하이머병과 관련이 있으며,^[38][39] 뇌경색의 위험 인자로도 알려져 있다.^[37][40]

참조

_[1] 논문 The Electrolytic Reduction of Homocystine at a Controlled Reference Potential
_[2] 논문 Virtual Quantification of Metabolites by Capillary Electrophoresis-Electrospray Ionization-Mass Spectrometry: Predicting Ionization Efficiency Without Chemical Standards
_[3] 웹사이트 Homocysteine https://dmec.moh.gov[...] 2023-04-05
_[4] 논문 Causes of hyperhomocysteinemia and its pathological significance. https://pubmed.ncbi.[...]
_[5] 웹사이트 Noncoronary Atherosclerosis http://emedicine.med[...] Medscape
_[6] 간행물 Homocysteine: The Facts https://www.nutritio[...] Tufts Health and Nutrition Letter 2020-07-31
_[7] 논문 Homocysteine and folate levels as risk factors for recurrent early pregnancy loss
_[8] 논문 Folate, Homocysteine and Neural Tube Defects: An Overview http://ebm.sagepub.c[...]
_[9] 논문 Homocysteine metabolism
_[10] 서적 Biochemistry. Lippincott's Illustrated Reviews Lippincott Williams and Wilkins
_[11] 서적 Lehninger, Principles of Biochemistry Worth Publishing
_[12] 논문 Homocystamides promote free-radical and oxidative damage to proteins
_[13] 논문 Allosteric modulation of dopamine D2 receptors by homocysteine http://www.cigs.unim[...] 2006-11-01
_[14] 논문 At the very beginning of life on Earth: the thiol-rich peptide (TRP) world hypothesis 2017-11-08
_[15] 논문 Total plasma homocysteine and cardiovascular risk profile. The Hordaland Homocysteine Study 1995-11-15
_[16] 논문 The Hordaland Homocysteine Study: a community-based study of homocysteine, its determinants, and associations with disease 2006-06-01
_[17] 논문 Homocysteine and Short-term Risk of Myocardial Infarction and Stroke in the Elderly 1999-01-11
_[18] 논문 Relationship between plasma homocysteine and vitamin status in the Framingham study population. Impact of folic acid fortification
_[19] 논문 THE METHYL FOLATE TRAP: A physiological response in man to prevent methyl group deficiency in kwashiorkor (methionine deficiency) and an explanation for folic-acid-induced exacerbation of subacute combined degeneration in pernicious anaemia 1981-08-15
_[20] 웹사이트 Homocysteine http://www.thedoctor[...] 2008-11-22
_[21] 웹사이트 Adëeva Nutritionals Canada > Optimal blood test values http://www.adeeva.co[...] 2009-07-09
_[22] 문서 Derived from molar values using molar massof 135 g/mol
_[23] 웹사이트 Hyperhomocysteinemia - Hematology and Oncology - Merck Manuals Professional Edition http://www.merckmanu[...]
_[24] 논문 Homocysteine – from disease biomarker to disease prevention 2021-10-01
_[25] 논문 Hyperhomocysteinemia, atherosclerosis and thrombosis 1999-02-01
_[26] 논문 Homocysteine and Alzheimer's disease 2003-07-01
_[27] 논문 Folate and homocysteine in the cerebrospinal fluid of patients with Alzheimer's disease or dementia: a case control study
_[28] 논문 Homocysteine-lowering by B vitamins slows the rate of accelerated brain atrophy in mild cognitive impairment: a randomized controlled trial 2010-09-08
_[29] 논문 The oxidative stress may be induced by the elevated homocysteine in schizophrenic patients 2012-05-01
_[30] 논문 Homocysteine and Dementia: An International Consensus Statement https://www.research[...]
_[31] 논문 Homocysteine as a predictive factor for hip fracture in older persons 2004-05-13
_[32] 논문 Homocysteine levels and the risk of osteoporotic fracture http://repub.eur.nl/[...] 2004-05-13
_[33] 논문 Serum homocysteine levels are associated with the development of (micro)albuminuria: the Hoorn study 2001-01-01
_[34] 논문 In vitamin B12 deficiency, higher serum folate is associated with increased total homocysteine and methylmalonic acid concentrations 2007-12-04
_[35] 논문 Homocysteine-lowering treatment: An overview
_[36] 저널 Homocysteine-lowering interventions for preventing cardiovascular events 2015-01-15
_[37] 논문 脳梗塞患者における血漿ホモシステイン濃度-Case-control study- https://doi.org/10.3[...] 1990
_[38] 논문 ビタミンB{{sub|6}}の抗腫瘍作用およびホモシステインの神経傷害の作用機序，食品摂取頻度と血漿ホモシステイン濃度に関する研究 https://doi.org/10.4[...] 2015
_[39] 뉴스 アルツハイマー病や大病を引き起こす高ホモシステインとは？ https://diamond.jp/a[...] 2021-04-25
_[40] 논문 凝固系異常と脳血管障害 https://doi.org/10.2[...] 1999
_[41] 저널 The Electrolytic Reduction of Homocystine at a Controlled Reference Potential
_[42] 저널 Virtual Quantification of Metabolites by Capillary Electrophoresis-Electrospray Ionization-Mass Spectrometry: Predicting Ionization Efficiency Without Chemical Standards