지방산 분비작용이 과하면 발생하는 문제

지방산 분비작용이 과하면 발생하는 문제

식후 2시간이 지나면 혈당과 인슐린 분비가 감소하기 시작하며 4시간 정도 지나면 평상점에 도달하기 시작한다. 이 때부터는 포도당은 뇌와 적혈구만 이용하고 나머지 장기는 전부 지방산을 이용해야만 한다. 따라서 지방산의 공급이 시작된다.

 

이 때 지방산의 공급처는 지방세포이다. 지방세포에는 인슐린에 의해 억제되는 hormone sensitive lipase (HSL)가 있는데 인슐린의 농도가 떨어지면 바로 활성화되어 지방세포에 보관되어 있는 중성지방을 분해하며 glycerol과 유리지방산의 형태로 혈중에 분비한다. HSL을 활성화하는 신호는 인슐린의 농도 저하뿐만 아니라 Beta 1, 2 및 Alpha 2 수용체들의 흥분이 있다.

 

지방세포에서 혈중으로 분비된 지방산은 근육과 신장 및 여러 장기로 배분되어 에너지원으로 이용된다. 그 중 간으로 흡수된 지방산은 여러 가지 작용을 한다. 흡수된 지방산은 산화되어 ketone body를 생성하며 이 때 발생한 ATP는 포도당신생(gluconeogensis)에 쓰인다. 반면에 지방산 3개와 glycerol이 합쳐져 중성지방이 되는 경로를 취할 수도 있다. 이 중성지방은 VLDL의 형태로 혈중에 분비된다. 지방세포에서 지방산과 함께 유리된 glycerol은 간에서 포도당신생에 이용된다.

 

즉 간으로 간 지방산은 중성지방이 되어 VLDL로 다시 혈중으로 나오거나 산화되면서 에너지를 발생하여 포도당신생에 기여하게 된다.

 

 그러나 지방세포에서의 지방산 분비작용이 과하게 되면 문제가 발생한다.

 

1) 지방세포가 정상보다 많거나

2) 교감신경의 자극에 대해 유달리 민감하거나

3) 인슐린에 의한 HSL의 억제 효과에 문제가 있다면 혈중에 존재하는 유리지방산의 농도는 정상보다 높을 것이다.

내장지방 비만은 1)과 2)의 예이다.

 

과도하게 유리된 지방산은 근육에서 문제를 일으킨다. 지방산은 단일 분자당 포도당보다 많은 에너지를 발생할 수 있다. 지방산이 혈중에 많이 존재하면 근육은 에너지원으로 포도당을 외면하고 대부분 지방산을 이용하므로 혈당이 증가한다(Randle cycle).

 

증가된 유리지방산은 간에서 복잡한 문제를 일으킨다. 지방산의 유입 증가는

1) 지방산의 산화

2) 중성지방 생성의 두 과정을 모두 증가시킨다.

결과적으로 1)에 의해서 포도당신생이 증가하여 혈중으로 많은 포도당이 유입되어 고혈당을 일으킨다. 2)에 의해 간 내에서 중성지방 합성이 증가한다.

 

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과도하게 증가된 지방산은 간세포 표면의 인슐린 수용체를 down regulation시켜 인슐린과 결합하지 못하게 한다. 췌장에서 분비된 인슐린은 간에서 약 25~30%가 제거되어야 하는데 많은 양의 인슐린이 그대로 혈중으로 분비되어 고인슐린혈증을 유발한다.

 

아울러 간에는 인슐린이 작용하지 못하여 인슐린이 VLDL 분비 억제 작용에 문제가 발생하여 VLDL이 과량 혈액으로 방출되어 고중성지방혈증이 초래된다.

 

지방산과 함게 분비된 glycerol 역시 포도당신생을 증가시켜 고혈당을 유발한다.