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005 비타민 D에 대하여

작성자 닥터코리아 조회수 2631

005 비타민 d와 활동적인 신진대사 물질(active metabolites)

 

 

비타민 d(vd)는 동물의 칼슘 대사에 필요한 지용성 알코올로 피부에 있는 스테롤이 자외선을 받아 만든다. 스테롤은 2가지로 동물의 대사과정에서 생기는 7-디히드로콜레스테롤과 식물성 기름에 있는 에르고스테롤이다. 이 화합물은 자외선을 받으면 콜레칼시페롤(비타민 d3)과 칼시페롤(에르고칼시페롤, 비타민 d2)로 전환된다.스테롤로부터 만들어진 비타민들은 간에서 일어나는 화학반응을 거쳐, 칼슘의 대사에 참여하는 화합물로 전환된다.

 

활성이 매우 큰 비타민으로 성장기 아동의 경우에 10㎍(400iu) 정도면 충분하다. 그러나 지속적으로 비타민 d를 과잉섭취하면 독성 반응을 일으킬 수도 있다.

 

우유, 간유, 버터, 난황, 짐승의 내장, 청색을 띤 어류, 표고버섯 등에 많이 함유되어 있다.

 

1. 생리작용

ca, p의 흡수력 증가, 혈액 중의 p량을 일정하게 유지하여, 뼈, 치아에 인산칼슘의 침착을 촉진한다. vd는 calcium의 장관흡수나 뼈에서의 동원을 촉진시켜 calcium의 체내 유지량 및 혈중 농도를 조절하는 작용을 한다. 이들 작용은 vd의 활성형 대사산물인 1,25-dihydroxy비타민 d(1,25-(oh)2 d)에 의해 나타난다.

 

vd중 cholecalciferol(vd3)은 인체에서 합성되며, vd3의 전구물질을 cholesterol 유도체인 7-dehydrocholesterol은 자외선에 예민하고 피부에 존재해서 피부가 햇볕에 노출되면 이 물질이 vd3로 전환된다.

 

자연식품에는 비타민 d가 극히 미량이거나 또는 전혀 없기 때문에 자외선에 의해 합성되는 vd3가 인체에서 cholecalciferol을 공급받는 주 경로이다. 그래서 햇빛 조사가 불충분하거나 식이로 vd를 공급받지 못하면 구루병이 생기게 된다.

 

일광 조사의 영향을 받기 때문에 계절에 따라 혈중 25-oh-d3농도는 현저한 변동을 보인다. 성장이 왕성한 시기인 소아기나 임신시에는 고농도를 보인다.

 

활성형인 1,25-(oh)2dd농도는 25-oh-d의 1/1000정도로 vd 보유 상태보다는 생체의 calclum이나 phosphate대사 변화를 반영하여 변동하는 경우가 많다.

 

vd 대사산물의 농도에 영향을 미치는 요인은 vd섭취나 피부에 의한 생성, 그밖에 장관흡수, 활성화와 그 조직, 불활성화 또는 배설, 활성형 vd에 대한 표적기관의 감수성 등이다.

 

비타민 d가 결핍되면 소아는 구루병을 앓을 수 있고, 성인은 골연화증을 유발하여 충치가 발생하기 쉽고 근육이 늘어나 복부가 나온다.

 

 

 

- 비타민 d가 감소하는 경우

 

1. 흡수부진 증후군: vd흡수부전에 더하여 섭취량도 작으므로 25-oh-d가 감소된다.

2. 간, 담도 질환: 담즙분비 저하로 vd 흡수가 좋지 않고, 25-oh-d생성도 감소하3. antiepileptics의 장기복용: 간에서 vd의 불활성화가 항진되기 때문에 신증후군에서는 d bp(비타민 d binding protein) ; 요중 배설에 수반하여 25-oh-d는 감소를 보인다.

4. 만성신부전: 신장세포의 소실로 1,25-(oh)2d생성이 감소. 그 정도에 따라 혈중 1,25-(oh)2d는 감소한다. vd 의존증 i형은 25-oh-d농도는 정상이지만, 혈장 1,25-(oh)2-d는 감소하여 저농도를 보인다. 이는 신장의 1-hydoxylase의 선천적인 결손으로 인한 것이다.

5. 부갑상선기능저하증: 혈장 1,25-(oh)2-d가 감소한다. 이는 pth(parathyroid hormone)합성 분비장애와 pth에 대한 신장의 반응성이 떨어지기 때문이다.

 

- 비타민 d가 증가하는 경우

1. 구루병이나 갑상선기능저하증에 vd 치료를 하는 경우, 과잉투여시 25-oh-d는 증가하게 된다.

2. 원발성 부갑상선 기능항진: pth가 과잉으로 분비되기 때문에 신장에서 1,25-(oh)2d 생산이 항진되어 혈장 1,25-(oh)2d는 증가한다.

3. sarcoidosis에서 고(高) calcium혈증을 수반하는 경우. 신외성 장기에서 1,25-(oh)2d생산 항진이 시사되는 소견이다.

 

- 비타민 d대사산물 농도의 이상을 보이는 질환

1. 25-oh-d

vd결핍성 구루병, 흡수부전, 단장증후군, antiepiliptics치료, 담즙성간경변증, 신증후군, 감소위험성이 있는 사람(동계 출생아, 일광조사 부족 고령자)은 25-oh-d감소하고, 비타민 d를 과잉섭취하면 증가한다.

2. 1,25-(oh)2d

1) 감소: vd결핍성 구루병, 흡수부전, 만성신부전, 비타민 d의존증 i형, 부갑상선기능저하증(가성, pth결핍성), 종양성 골연화증, 갑상선기능항진증, addison병, 신증후군, 급성 insulin결핍증2) 증가: 원발성 부갑상선기능항진증, 선단거대증, 특발성 갑상선기능저하증, 고 ca뇨증, 고 xa혈증수반 saroidosis, 임신, estrogen 투여, glucocorticoids 투여, vd의존증 ii형(비타민 d binding protein)

 

- 비타민 d(vd) 결합 단백질(비타민 d-binding protein: dbp)

넓은 의미로 vd 및 대사산물에 대하여 결합능을 가진 단백 모두를 말한다.

혈중 vd 및 대사산물의 수송단백이라고 한다활성형 vd의 표적장기에 존재하는 receptor protein또는 혈중 lipoprotein이나 abumin등도 dbp라고 할 수 있다.

분자량 52∼59 kda, a-globulin 분획의 단백을 dbp라고 부르며, vd대사산물의 대부분은 apoprotein형으로 존재한다.

 

- 생리적 변동

건강한 성인의 혈장 dbp농도는 면역학적 방법(hoechst kit)으로 200∼500㎍/ml정도이다. vd의 대사산물에 대한 결합 용량을 측정하는 경우에는 보통 mole농도로 표시된다.

dbp 농도: 제대혈 특히 미숙아 제대혈의 dbp농도는 낮다.

계절: dbp 의 ligand인 25-hydroxy비타민 d가 계절에 따라 현저한 변동을 보이는데 반해서 dbp는 변동을 보이지 않는다.

임신: 임신과 더불어 dbp는 증가한다.

estrogen 투여로 혈장 dbp가 증가한다.

 

- 임상적 의의

1. calcium 대사이상을 보이는 골조송증, 부갑상선기능항진증, 구루병, vd중독증 등에서 dbp가 측정되지만 혈장 dbp농도에 유의한 변동은 나타나지 않는다.

2. vd의 채내 보유상태나calcium대사 변동으로 혈장 dbp농도가 조절받는 것은 아니다.

 

만성간질환(간경변증): 농도가 낮다. dbp가 간에서 합성되기 때문이다.

급성간염: 거의 변동이 없다.

 

이 점은 retinol결합 단백 (rbp)같은 rapid turnover protein의 혈장 농도가 간세포 장애시에 예민하게 변동하는 것과는 양상이 다르다.

 

영영장애: 혈장 dbp농도가 감소한다.

 

신증후군: dbp의 요중 누출로 혈장 dbp는 감소한다. 이에 수반하여 vd대사산물의 요중 배설이 항진하는 것이 신증후군에 합병하는 골연화증이 원인으로 중요시되고 있다.

 

활성형 vd인 1,25-dihydroxy비타민 d는 dbp와 결합 안된 유리형이 표적세포에 작용하는 것으로 해석되기도 한다.

 

estrogen투여: 혈장 1,25-dihydroxy비타민 d가 증가한다. 그러나 calcium의 장관흡수에는 반드시 변동이 없음이 알려졌다. estrogen이 dbp농도를 증가시키므로 free 1,25-dihydroxy비타민 ddindex에는 변화가 없다는 것으로 현상을 설명하고 있다.