지방과 관련한 내용을 공부하다 알아낸 지질의 체내 처리과정입니다.

평소 학교에서 단순히 배우는 내용보다 심화하고 난해한 내용임을 설명 전에 밝힙니다.

지방이 섭취된 후 작은창자에 도달한 이후 부분부터 설명을 시작하겠습니다. (그 전 과정은 그다지 중요치 않다고 생각하며 중학교 과학에서 어느 정도 배우기 때문에 생략합니다.)

1. 간에서 만들어진 담즙염 [bile salts]은 작은창자에서 지방을 용해화 하여 담즙염과 트라이아실글리세롤이 유화되어 혼합된 상태인 혼합미셀 [mixed micelle]으로 전환시킨다.

2. 작은 창자내의 지방 가수분해효소인 라이페이스 [lipase] 에 의하여 트라이아실글리세롤은 모노아실글리세롤 [monoacylglycerol], 다이글리세라이드 [diacycerol], 유리지방산 [free fatty acid] 및 글리세롤 [glycerol] 등으로 전환된다.

3. 2번 과정에 의한 생성물들은 창자 점막(intestinal mucosa)에 흡수되어 다시 트라이아실글리세롤으로 전환된다.

4. 트라이아실글리세롤은 섭취한 콜레스테롤과 아포지질단백질 [apolipoprotein]과 함께 킬로미크론 [chylomicron]이라는 지단백질 응집체로 들어간다.

5. 킬로미크론은 림프계로 이동하고, 곧 혈중으로 들어가 근육과 지방조직으로 운반된다.

6. 조직의 모세관에 있는 지방단백질리파아제 [lipoprotein lipase]가 아포 C-II(킬로미크론, VLDL, LDL과 결합하는 아포지질단백질의 한 종류)에 의해 활성화되고 트라이아실글리세롤은 지방산과 글리세롤로 가수 분해된다.

7. 6번 과정의 산물들은 각자의 표적 세포 속으로 들어가게 된다.

8. 근육에서는 지방산이 산화되어 에너지가 되고, 지방조직에서는 지방산이 에스터화되어 트라이아실들리세롤으로 저장된다.

여기까지는 트라이아실글리세롤, 즉 중성지방의 체내처리과정이 주가 되었습니다.

다만 지방이 지질의 한 카테고리에 지나지 않은 것처럼 이제 타 지질, 즉 위 과정을 거치고 남은 킬로미크론의 잔류물(다량의 콜레스테롤 포함)의 체내처리과정에 대하여 설명하겠습니다.

사진의 1번과 2번은 단순히 위에서 설명하였던 과정을 요약한 것이기에 설명은 생략하겠습니다.

3. 각 세포에 지방산과 글리세롤을 전달한 뒤 남은 킬로미크론 잔류물 [chylomicron remnant]은 혈류를 타고 간으로 이동합니다. 참고로 이 잔류물에는 콜레스테롤, 지단백질이 남아있습니다.

4. 간의 수용체는 잔류물의 아포E(아포지질단백질의 일종) 와 결합하고 세포내 함입을 통해 흡수된다. 그리고 간에서 콜레스테롤을 내놓고 용해소체(lysosome)에 의해 분해됩니다.

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참고로 여기까지 두 번째 그림의 1번부터 4번, 식이로 부터 간까지의 파란색 경로의 과정을 외인성 경로(exogenous pathway)라고 합니다.

다만 필요이상의 지방산과 콜레스테롤을 섭취한다면 어떻게 될까요?

아래에 계속해서 설명하겠습니다.

5. 필요이상의 지방산과 콜레스테롤을 섭취한 경우에는 간으로 함입된 킬로미크론 잔류물에 지방산과 콜레스테롤이 남아 있는 상태입니다. 간에서 이 지방산을 트라이아실글리세롤이나 콜레스테롤 에스터로 전환하고 특이적인 아포지질단백질과 결합시켜 초저밀도지방단백질 [very low density lipoprotein, VLDL]을 만듭니다. 이는 당분을 많이 섭취하여도 일어나는 반응입니다.

6. VLDL은 혈류를 통해 근육과 지방조직으로 운반됩니다. 그리고 이들 조직의 모세혈관에서 아포 C-II는 지방단백질리파아제를 활성화시켜 VLDL의 트라이아실글리세롤로부터 지방산을 유리(遊離)시킵니다.

지방세포는 유리된 지방산을 트라이아실글리세롤로 재 전환하여 지질방울 속에 저장하고, 근육세포는 산화시켜 에너지를 내는 데 사용합니다.

VLDL에서 트라이아실글리세롤이 줄여들면 중간 밀도 지질단백질(intermediate density lipoprotein, IDL)로 전환되고, 더 감소하게 되면 저밀도 지질단백질 [low density lipoprotein, LDL]이 됩니다.

7. LDL에는 다량의 콜레스테롤과 콜레스테롤 에스터가 다량 존재하고 아포지단백질의 일종인 아포 B-100을 가지고 있습니다. 근육, 부신 및 지방조직의 세포들은 수용체를 통해 아포 B-100을 인식하고 LDL을 통해 콜레스테롤을 받습니다.

8. 이 과정은 죽상경화증의 원인이 되는 경로라고 볼 수 있습니다. 이에 관한 내용은 다음 포스팅으로 자세히 설명 드리겠습니다.

9. 말초조직과 세포에 섭취되지 않은 LDL은 간으로 돌아와서 간의 LDL 수용체에 의해 섭취됩니다. 그리고 이 경로로 통해 들어온 콜레스테롤은 막에 혼입되거나, 담즙염으로 전환 또는 ACAT에 의해 재에스터화되어 지질방울의 내에 저장됩니다.

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여기까지 간에서 VLDL 형성으로부터 LDL로 전환하는 경로인 내인성 경로, 5번부터 9번까지의 붉은색 경로입니다.

위 사진에 있는 10~13번에 대한 과정은 HDL에 대한 내용이며 이는 또 다른 포스팅으로 찾아뵈겠습니다.

지금까지 지질섭취 이후의 체내 처리과정에 대하여 설명하였습니다.

위 내용들은 앞으로의 포스팅의 이해에 큰 도움을 주기 때문에 이해하고 넘어가시길 바랍니다.