과당(fructose)이 지방간을 일으키는 원리

안녕하세요. Onefifty 장약사입니다.

오늘은 과당이 지방간을 일으키는 원리에 대해 간단히 알아보고자 합니다.

두서없이 정보를 모았고 하나하나 천천히 봐주시면 좋을듯 해요.

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- 과당은 간의 에너지 대사에 영향을 미치며, 관련된 유전자는 위 그림과 같음

• 당 분해
• 지방 생성
• β-산화 및 지방 분해
• 과당 분해
• 포도당신생합성의 조절

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- 과당은 지방간 질환을 유발함

• 과당은 장의 GLUT5 수송체를 통해 자세포의 정단 경계를 가로지르고, 문맥순환을 통해 간으로 들어감
• 간에서의 과당은 포도당으로 대사되고 지방으로 합성되어 steatosis(지방간) / 중성지방 농도 상승 / 비만을 유도함
• 이는 음성피드백 과정을 통해 뇌에서 적절히 조절됨

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- 과당과 비알코올성지방간질환(NAFLD)

• 과도한 과당 섭취는 간지방증(Steatosis), 세포 스트레스(Cellular stress), 염증(Inflammation) 등과 관계됨
• 이렇게 된 간은 지질(lipids), 메틸글리옥살(methyglyoxal), 요산(uric acid), 헤파토카인(hepatokines) 등을 분비
• 이 분비물들은 간지방증(Steatosis)를 악화시킬 수 있음

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- 과당과 비알코올성지방간질환(NAFLD)

• 과당은 인슐린저항성을 강화함
  : 과당은 간으로 들어가 β-산화 및 지방분해를 낮추어 간의 인슐린저항성을 높임
  : 과당은 요산생성을 촉진하여 미토콘드리아 유래 산화스트레스를 높임. 이 또한 간의 인슐린저항성을 높임 
• 과당은 간으로 가서 DNL(De Novo Lipogenesis)를 거쳐 지방이 됨
  이는 인슐린 저항성으로 인한 고인슐린혈증에 의해 강화되며 간에서 지방질이 축적될 수 있음
  이와같은 지방축적의 표현형은 지방증(Steatosis)임
• 과당은 장내세균불균형을 유발하며, 이 세균의 문맥순환을 통해 염증을 유도함

=> 이러한 과정들을 통해 1) Steatosis 발현 2) 염증으로 강화 3) 섬유화 까지 가게됨

 

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- 과도한 과당과 비알코올성지방간질환(NAFLD)

• 과도한 과당 섭취는 세균불균형과 장누수를 초래함
• 과당은 ketohxokinase(KHK)을 통해 F1P(Fructose 1-phosphate)가 되며 이는 결국 DeNovoLipogenesis를 촉진함
• 과당은 해당과정을 통해 Acetyl-CoA가 되며, 이는 결국 De Novo Lipogensis를 촉진함
• 간의 지방 축적+지속적인 당 공급은 - 계속적인 DNL을 야기하고, ER-stress, Glucotoxicity, Lipotoxicity를 발생시킴
• 동시에 과당 노출은 대식세포의 에너지 공급 모드를 변경하는데, 이는 산화스트레스와 염증성 사이토카인을 발현함
• 이는 결국 NAFLD의 진행을 가속화시킴

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- 과당만으로도 지방간이 될 수 있음

• 과당은 중성지방을 높이고 인슐린 저항성을 키움. 이는 NAFLD을 발현시킴
• 과당은 포도당이 되어 인슐린 저항성을 키움. 이는 NAFLD를 발현시킴
• 과당의 대사과정에서 ATP가 소모되고 AMP가 축적됨. 이는 요산(Uric Acid)를 만듬
• 요산(Uric Acid)은 인슐린저항성, 산화 스트레스, 염증 등을 유발하며 NAFLD가 NASH로 발현되도록 도움

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- 호르몬성 비만

• 과당은 지방간을 유도하며 지방간은 인슐린 저항성을 유도함
• 포도당은 인슐린을 유도하며, 인슐린 저항성으로 인해 혈중 인슐린 농도가 매우 높게 유지됨
• 높아진 인슐린은 지방합성 & 비만을 유도

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