맨위로가기

킬로미크론

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

킬로미크론은 소장에서 흡수된 지질을 지방 조직, 심장, 골격근으로 수송하는 지질단백질의 일종이다. 킬로미크론은 트라이글리세라이드를 운반하며, 지단백질 리파아제에 의해 트라이글리세라이드가 분해된 후 킬로미크론 잔여물이 간으로 흡수된다. 킬로미크론 생성 및 대사 과정에는 미성숙 킬로미크론, 성숙 킬로미크론, 킬로미크론 잔여물 단계가 있으며, 이 과정에서 여러 아포지단백질이 관여한다. 킬로미크론 관련 질환으로는 고킬로미크론혈증, 저킬로미크론혈증, 무베타지단백혈증, 동형 접합 저베타지단백혈증, 유미 입자 유지 질환, 가족성 킬로미크론혈증 증후군 등이 있다. 킬로미크론 잔여물 증가는 고지혈증을 유발하여 심혈관 질환의 위험을 증가시키기도 한다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 지단백질 - 고밀도 지질단백질
    고밀도 지질단백질(HDL)은 세포 내 콜레스테롤을 제거하여 심혈관 질환 위험을 감소시키는 지질단백질의 일종으로, "좋은 콜레스테롤"이라고도 불리지만 항상 보호 작용을 하는 것은 아니며, 아포지단백질, 인지질, 콜레스테롤 등으로 구성되어 간에서 합성되어 혈액을 순환하며 콜레스테롤을 운반하고 대사하며, 심혈관 질환 위험도 평가에 중요한 지표로 활용된다.
  • 지단백질 - 지질단백질
    지질단백질은 콜레스테롤 등 지질을 운반하는 복합 입자이며, 밀도와 구성 성분에 따라 여러 그룹으로 분류되고 동맥경화증과 심혈관 질환, 염증 과정에 관여한다.
킬로미크론
일반 정보
카일로미크론 다이어그램
카일로미크론의 다이어그램
종류지단백질
발견1948년
발견자존 고프먼
관련 질병고지혈증, 고콜레스테롤혈증
구성
지질 구성85% 트라이글리세라이드
8% 인지질
4% 콜레스테롤
2% 단백질
아포지단백질apo A-I
apo A-II
apo A-IV
apo B48
apo C
apo E
기능
주요 기능소장에서 혈액으로 지방 (트라이글리세라이드, 콜레스테롤, 지용성 비타민) 운반
대사
생산 위치소장 상피 세포
대사 경로소장에서 형성
림프계를 통해 혈액으로 이동
지단백질 리파아제에 의해 트라이글리세라이드 분해
지방산은 세포에 흡수
카일로미크론 잔여물은 간으로 이동하여 흡수
관련 지단백질
기타 지단백질초저밀도 지단백질 (VLDL)
저밀도 지단백질 (LDL)
HDL

2. 기능

킬로미크론은 소장에서 흡수된 식이성 지질(주로 트리아실글리세롤)을 지방 조직, 심장, 골격근 등 신체 여러 조직으로 운반하는 주요 기능을 한다. 이 과정을 통해 각 조직은 필요한 에너지를 얻거나 지방을 저장할 수 있다. 또한, 지질을 전달하고 남은 킬로미크론 잔여물은 간으로 이동하여 처리되므로, 식이 지방을 간으로 전달하는 기능도 담당한다.

2. 1. 지질 운반

'''ApoA, ApoB, ApoC, ApoE''' (아포지단백질); '''T''' (트리아실글리세롤); '''C''' (콜레스테롤); 녹색 (인지질)]]

킬로미크론은 소장에서 흡수된 지질을 지방 조직, 심장 및 골격근 조직으로 수송하는 역할을 한다.[1][2] 이들 조직에서 킬로미크론의 트라이글리세라이드 성분은 지단백질 리파아제의 활성에 의해 가수분해된다.[1][2] 이 과정을 통해 생성된 유리 지방산은 각 조직으로 흡수된다.[1]

트라이글리세라이드 핵심 부분의 상당량이 가수분해되면 '킬로미크론 잔여물'이 형성된다.[1] 이 잔여물은 최종적으로 간에서 흡수되며, 이를 통해 식이 지방이 간으로 전달되기도 한다.[1][2]

3. 생성 및 대사 과정

킬로미크론은 소장의 흡수 세포, 구체적으로는 십이지장의 융모 상피 세포에서 생성되는 지질단백질의 일종이다.

킬로미크론의 "라이프 사이클"에는 다음과 같은 3가지 단계가 있다.


  • 미성숙 킬로미크론
  • 성숙 킬로미크론
  • 킬로미크론 레므난트(잔여물)

3. 1. 미성숙 킬로미크론 (Nascent chylomicron)

소장에서 식이성 트라이글리세라이드는 담즙에 의해 유화되고 췌장 리파아제에 의해 소화되어 모노글리세라이드와 지방산으로 분해된다. 이 지질들은 수동 수송을 통해 장 세포로 흡수된다. 장 세포 내에서 모노글리세라이드와 지방산은 소포체로 이동하여 다시 에스터화 과정을 거쳐 트라이글리세라이드로 재합성된다.[3]

이렇게 생성된 트라이글리세라이드는 인지질, 콜레스테롤과 함께 아포지단백질 B-48(APOB48)과 결합하여 미성숙 킬로미크론을 형성한다. 미성숙 킬로미크론은 장 세포(enterocyte)로 알려진 소장의 흡수 세포에서 만들어지며, 지름이 75nm에서 1200nm 사이로 비교적 크다.

소포체에서 합성된 미성숙 킬로미크론은 SAR1B 단백질에 의해 골지체로 운반된다.[5] 이 과정에서 단백질 수송 소포(PCTV)가 미성숙 킬로미크론의 이동을 돕는다. PCTV는 v-SNARE 및 VAMP-7 단백질을 가지고 있어 시스-골지 구획과의 융합을 촉진하며, 이러한 수송은 COPII 단백질(Sec23/24 포함)에 의해 조절된다.[6] 골지체를 통과하면서 미성숙 킬로미크론은 추가적인 변형 과정을 거친다.

미성숙 킬로미크론은 엑소사이토시스 과정을 통해 장 세포에서 유미관(소장 융모에 있는 림프관)으로 방출된다. 이후 왼쪽 쇄골하정맥과 연결된 흉관을 통해 혈류로 들어간다.

미성숙 킬로미크론은 주로 트라이글리세라이드(약 85%)로 구성되어 있으며, 콜레스테롤 및 콜레스테롤 에스터도 포함하고 있다. 주요 아포지단백질 성분은 아포지단백질 B-48(APOB48)이다.

3. 2. 성숙 킬로미크론 (Mature chylomicron)

미성숙 킬로미크론은 장세포의 기저측 막을 통해 유미관으로 방출된 후, 림프관을 거쳐 쇄골하 정맥을 통해 혈류로 들어간다.[7][8] 혈액 순환 중에 고밀도 지단백(HDL)과 성분을 교환하는데, HDL은 미성숙 킬로미크론에 아포지단백 C-II(APOC2)와 아포지단백 E(APOE)를 제공한다.[8] 이 과정을 통해 미성숙 킬로미크론은 성숙 킬로미크론으로 전환된다. 아포지단백 C-II(APOC2)는 지단백질 리파아제(LPL)의 활성에 필수적인 조효소이다.[8] LPL은 킬로미크론 내의 트리글리세리드를 가수분해하여 신체 조직에서 지방을 사용할 수 있도록 돕는다. 성숙 킬로미크론은 이렇게 흡수된 외인성 지질을 간, 지방, 심장, 골격근 등의 조직으로 운반하는 역할을 한다.

3. 3. 킬로미크론 잔여물 (Chylomicron remnant)

성숙 킬로미크론은 저장된 트리글리세라이드를 조직에 전달하고 나면 크기가 작아져 킬로미크론 잔여물(Chylomicron remnanteng)로 변한다. 이 과정에서 APOC2는 HDL로 되돌아가지만, APOE는 잔여물에 그대로 남는다. 킬로미크론 잔여물의 크기는 대략 20nm에서 50nm 정도이다.

잔여물 표면의 ApoB48과 APOE는 간 세포 표면의 수용체가 킬로미크론 잔여물을 인식하는 데 중요한 역할을 한다. 간 세포는 이들 단백질을 통해 잔여물을 인식하고 세포내 이입(Endocytosiseng) 과정을 통해 세포 안으로 흡수한 뒤 분해한다.

4. 병리학적 측면

킬로미크론 대사 과정에 문제가 생기면 다양한 질병이 발생할 수 있다. 혈액 내 킬로미크론 수치가 비정상적으로 높아지는 고킬로미크론혈증이나 반대로 지나치게 낮아지는 저킬로미크론혈증이 나타날 수 있으며, 이는 심각한 고중성지방혈증이나 영양 흡수 문제 등을 유발할 수 있다. 또한, 킬로미크론의 생성, 분비, 분해 과정에 관여하는 특정 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 여러 유전 질환도 존재한다. 이러한 질환들은 유전적 요인 외에도 조절되지 않는 당뇨병이나 알코올 사용 장애, 특정 흡수 불량 증후군 등 다양한 요인과 관련되어 발생하기도 한다.

4. 1. 고킬로미크론혈증 (Hyperchylomicronemia)

고킬로미크론혈증은 혈액 속에 킬로미크론이 지나치게 많은 상태를 말하며, 매우 심각한 고중성지방혈증을 일으킨다. 이 질환이 있으면 발진성 황색종, 망막 지방혈증, 간비종대, 반복되는 복통, 그리고 급성 췌장염 같은 증상이 나타날 수 있다. 고킬로미크론혈증은 유전자 돌연변이나, 조절되지 않는 당뇨병 또는 알코올 사용 장애와 같은 다른 원인 때문에 생길 수 있다.[9]

4. 2. 저킬로미크론혈증 (Hypochylomicronemia)

저킬로미크론혈증은 혈액 내 킬로미크론의 수치가 비정상적으로 낮거나 완전히 없는 상태를 의미하며, 특히 식사 후에 이러한 현상이 두드러진다. 이 질환은 유전적 돌연변이뿐만 아니라 특정 흡수 불량 증후군이나 식이 지방 섭취의 결핍으로 인해 발생할 수 있다.[9]

4. 3. 관련 유전 질환

킬로미크론 대사 과정에 관여하는 유전자에 돌연변이가 생기면 여러 가지 유전 질환이 발생할 수 있다. 이러한 질환들은 킬로미크론의 생성, 분비, 또는 분해 과정의 문제로 인해 나타나며, 각각 다른 임상 증상을 보인다.

4. 3. 1. 무베타지단백혈증 (Abetalipoproteinemia, ABL)

'''무베타지단백혈증'''(Abetalipoproteinemia, ABL; OMIM 200100)은 MTP 유전자의 양쪽 대립 유전자 모두에 돌연변이가 생겨 발생하는 드문 ''상염색체 열성'' 질환이다.[11] 이 유전적 결함으로 인해 ApoB 수치가 거의 감지할 수 없을 정도로 낮아지고, 혈장 콜레스테롤 수치도 매우 낮아진다.[11] 무베타지단백혈증 환자는 지방 흡수 불량, 지방변증을 겪으며, 장내 상피 세포와 간세포 안에 지방이 쌓이게 된다.[11] 또한, 이 질환은 지질단백질의 조립 및 수송에 문제가 생겨 여러 지용성 비타민(E, A, K, D)의 결핍을 유발한다.[11] 만약 치료하지 않으면, 척수소뇌변성, 말초 신경병증, 색소성 망막염과 같은 신경학적 문제가 발생할 수 있다.[11] 하지만 지용성 비타민을 일찍 보충해주면 이러한 합병증을 예방할 수 있다.[11]

4. 3. 2. 동형 접합 저베타지단백혈증 (Homozygous hypobetalipoproteinemia, Ho-HBL)

'''동형 접합 저베타지단백혈증'''(Homozygous hypobetalipoproteinemiaeng, Ho-HBL; OMIM 107730)은 APOB 유전자의 두 대립 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 매우 드문 유전 질환이다. 이 돌연변이는 아포B(아포지단백 B)의 절단이나 아미노산 치환을 유발하여, 지질에 결합하여 킬로미크론을 형성할 수 없는 짧고 비정상적인 아포B 단백질을 만든다. 결과적으로 아포B를 함유한 지단백질의 부적절한 포장 및 분비가 특징적으로 나타난다. 임상 증상은 증상이 없는 경우부터 지방 흡수 불량 및 비타민 결핍을 포함하여 무베타지단백혈증(Abetalipoproteinemia, ABL)과 유사한 특징을 보이는 경우까지 다양하게 나타난다.[11]

4. 3. 3. 킬로미크론 잔류 질환 (Chylomicron retention disease, CMRD)

유미 입자 유지 질환(CMRD; OMIM #607689)은 SAR1B 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 드문 상염색체 열성 유전 질환이다. 유미 입자 유지 질환 환자는 만성적인 설사, 성장 부진, 저콜레스테롤혈증, 지용성 비타민 부족 증상을 보인다. 이 환자들의 장 상피세포는 림프관으로 유미 입자를 제대로 분비하지 못하여 지질이 축적되고 소장에서 특징적인 점막 변화가 일어난다. 무베타지단백혈증(ABL) 및 동형접합성 가족성 저베타지단백혈증(Ho-HBL)과는 달리 유미 입자 유지 질환은 가시세포증, 망막 색소 변성 또는 심각한 신경학적 증상을 유발하지 않는다.[11]

4. 3. 4. 가족성 킬로미크론혈증 증후군 (Familial chylomicronemia syndrome, FCS)

'''가족성 유미입자혈증 증후군'''(FCS)은 '''제1형 고지단백혈증'''이라고도 하며, 매우 높은 중성지방 수치(고중성지방혈증), 복통, 췌장염, 피부에 나타나는 발진성 황색종, 그리고 간비종대(간과 비장이 커지는 증상)가 특징이다. 이 질환은 중성지방이 풍부한 지단백질 대사 조절에 관여하는 LPL, APOC-II, APOA-V, LMF1, GPIHBP1과 같은 유전자의 돌연변이로 인해 발생한다. FCS 환자는 공복 상태에서도 혈액 내 킬로미크론(유미입자)의 농도가 현저하게 증가한다. 킬로미크론의 크기가 커서 혈관 내피 장벽을 통과하지 못하므로, 일반적으로 이른 나이에 동맥경화를 일으키지는 않는다. 진단은 이러한 유전자에서 병원성 돌연변이를 확인하기 위한 DNA 염기서열 분석으로 확정된다.[11]

5. 킬로미크론 잔여물과 심혈관 질환

킬로미크론 잔유물은 킬로미크론이 조직에 트라이글리세리드를 전달한 후 남게 되는 지단백질 입자이다. 이러한 잔유물이 증가하면 고지혈증의 원인이 될 수 있으며, 이는 심혈관 질환 발생의 중요한 위험 요소로 간주된다.[9]

최근 연구 결과에 따르면, 킬로미크론 잔유물은 혈관의 가장 안쪽 층인 내막을 통과하여 그 아래 공간(내피하 공간)에 쌓일 수 있다. 이 과정은 동맥벽에 콜레스테롤이 쌓이는 것을 증가시키는데, 이는 죽상경화증 플라크(죽종) 형성의 중요한 단계이다. 동맥벽 안에 남아 변형된 잔유물은 염증 반응을 일으켜 죽상경화증의 진행을 더욱 빠르게 만든다.[10]

참조

[1] 웹사이트 Definition of CHYLOMICRONS https://www.merriam-[...] 2024-04-26
[2] 논문 Blood Lipids and Human Atherosclerosis http://circ.ahajourn[...]
[3] 논문 Fatty acid transport across the cell membrane: Regulation by fatty acid transporters https://www.plefa.co[...] 2010-04-01
[4] 서적 Chapter 18 - Dyslipidemia https://www.scienced[...] Elsevier 2018-01-01
[5] 웹사이트 SAR1B gene: MedlinePlus Genetics https://medlineplus.[...] 2022-12-06
[6] 논문 The pathophysiology of intestinal lipoprotein production 2015-03-20
[7] 서적 Persistent Fat Malabsorption in Cystic Fibrosis https://doi.org/10.1[...] Elsevier 2015
[8] 서적 Advanced nutrition and human metabolism Wadsworth/Cengage Learning 2013
[9] 논문 Chylomicrons: Advances in biology, pathology, laboratory testing, and therapeutics https://www.research[...]
[10] 논문 The Chylomicron: Relationship to Atherosclerosis 2012
[11] 논문 The pathophysiology of intestinal lipoprotein production 2015-03-20
[12] 논문 A proposed model for the assembly of chylomicrons


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com