분야
hwp● Conjugated Bilirubin
< 담즙대사 >
1. 담즙의 구성성분
2. 담즙의 분비
3. Bile concentration and storage in the gall bladder
4. Emptying of the gall bladder
5. Control of bile acid synthesis and secretion
Bilirubin은 정상정인 Heme catabolism의 황색을 띠는 대사산물이다. Heme은 Hemoglobin의 구성성분으로, 정상 적혈구가 기능을 하는데 필수 요소라고 할 수 있다. Bilirubin은 bile의 형태로 대변으로 배출되거나, 다른 경로로 소변으로 배출되는 2가지 excretion 경로를 가지고 있다. 이러한 Bilirubin이 혈액 내 농도가 올라간 상황 즉 Hyperbilirubinemia는 특정 질병의 indicatior로서 작용할 수 있다. 이러한 Bilirubin은 멍의 색깔이 노란색을 띠는 점, 소변의 색깔이 노란색을 띠는 점, 대변의 색깔이 갈색을 띠는 점 (이 때는 bilirubin이 stercobilin으로 전환된 상태), 그리고 황달 시 노란색으로 얼굴 및 안구의 색깔이 변하는 점 등에 기여한다.
이러한 Bilirubin의 화학적 특징은 다음과 같다. Bilirubin은 4개의 pyrrole like ring으로 구성되어 있고, heme에서는 이러한 구조가 porphyrin ring 구조로 되어있는 것을 확인할 수 있다. 이러한 특징은 빛을 이용해서 광합성을 하는 조류나 식물의 색소에서도 관찰할 수 있다. 이러한 색소들처럼, Bilirubin도 마찬가지로 이성질체를 가지고 있다. 빛에 노출될 경우, intramolecular double bond와 intramolecular hydrogen bond가 영향을 받게 되는데, 이러한 특징을 이용해서 신생아의 황달을 치료하기도 한다. E,Z isomer 형태의 Bilirubin은 빛에 노출될 경우 생기는데, 이는 Z,Z isomer 형태의 bilirubin 보다 훨씬 soluble한 것이 특징이다. 따라서 이렇게 변환된 Bilirubin isomer는 unconjugated 된 형태로 bile을 통해 배출이 촉진되는 특성을 띄므로 치료에 응용될 수 있는 것이다.
Bilirubin은 우리 몸의 적혈구가 파괴되어 heme이 노출되었을 때, heme이 heme oxygenase에 의해서 biliverdin이 되고 biliverdin reductase에 의해 biliverdin이 bilirubin으로 전환되면서 생기는 산물이다. 최근 연구에 따르면 이러한 Bilirubin은 biliverdin으로 다시 전환되는 경우가 있는데, 이는 우리 몸의 세포들이 많은 ROS (Reactive Oxygen Species)에 노출된 경우이다. 이 때 Bilirubin은 스스로 산화되면서 우리 몸의 세포들을 보호하는, 즉 antioxidant로서 기능을 하고 있다는 것이 밝혀졌다.
Bilirubin의 대사는 다음과 같다. Bilirubin은 크게 간에서 Glucuronic acid와 합쳐진 Conjugated form과 그렇지 않은 Unconjugated form이 있다. 이들의 대사 경로 및 배출 경로는 약간의 차이가 있으므로, 두 가지의 경우를 분리해서 설명하겠다.
● Unconjugated Bilirubin
손상을 입거나 노화된 적혈구는 비장에서 대사가 된다. 이 과 정은 곧 Hemoglobin을 방출하게 되고, 결국 Heme 이 방출되게 된 다. 이후에 Heme은 최종적으로 Bilirubin으로 전환되게 되는데, 이러 한 작용은 비장의 reticuloendothelial cell이 담당한다. 이렇게 생성 된 Bilirubin은 아직 unconjugated form으로서, intramolecular hydrogen bond 때문에 insoluble한 것이 특징이다. 이것은 곧 혈액 의 albumin과 결합해서 간으로 보내어진다.
● Conjugated Bilirubin
간에서 unconjugated Bilirubin은 glucuronyl transferase라 는 효소에 의해서 glucuronic acid와 포합되게 된다. 이렇게 포합된 Conjugated Bilirubin은 soluble한 것이 특징이고, 대부분이 bile의 형태로 분비되어 소장으로 향하게 된다.
