알고 먹어야 더 맛있는 영양소. [영양소 탐험]은 우리 몸에 꼭 필요한 필수 영양소가 인체에서 어떤 과정을 통해 어떻게 작용하는지, 그 여정을 하이닥 영양상담 윤성원 영양사와 함께합니다.
지방 세포에 저장되어 있던 비타민 D는 몸에서 필요로 하는 신호를 받으면 혈액으로 유리되어 간으로 이동한 다음, 우리가 익히 잘 알고 있는 뼈 건강과 면역체계 등에 관여한다. 그렇다면 체내에서 어떤 과정을 통해 작용하고 기능을 하는 걸까?
뼈 건강에 도움이 되는 과정
비타민 D의 가장 잘 알려진 기능은 칼슘과 인의 농도를 조절함으로써 뼈 형성과 유지에 관여한다는 것이다. 식약처에서는 비타민 D를 골다공증 발생 위험 감소에 도움을 주는 영양성분으로 인정하고 있다.
간과 신장을 거쳐 활성화된 비타민 D인 1,25(OH)D는 호르몬 유사 물질로 작용하여 소장에서의 칼슘 흡수를 촉진시키고, 뼈에 칼슘이 잘 침착하게 한다. 또, 뼈 형성 관련 유전자들의 발현은 촉진하고, 뼈 용해 관련 유전자들의 발현은 저해시키는 과정을 통해 뼈 형성에 관여하기도 한다. 유전자 발현을 통해 소장에서 칼슘을 흡수하고 이동시켜 혈중으로 흡수시키는 단계마다 필요한 여러 가지 단백질들의 유전자 발현을 촉진하는 기능도 하는 것이다.
면역력 조절에 도움이 되는 과정
인체 대부분의 세포에는 비타민 D 수용체와 활성형 비타민 D를 생성하는 1-알파-하이드록실레이스(1-alpha-hydroxylase)가 존재한다. 피부, 대장, 유방, 췌장, 심장 면역 세포 등이 대표적이다. 이 세포에서 활성화된 비타민 D는 존재하는 각 조직의 세포에 들어가 유전자 발현을 조절함으로써 뼈 건강 외에도 다른 생리기능도 하게 된다. 그 중 눈여겨볼 것은 면역력 조절에 관여하는 기능이다. 비타민 D는 면역에 관여하는 단백질 합성을 촉진해 염증 관련 질병을 예방할 수 있는 기능이 있다. 이러한 비타민 D의 기능은 호르몬으로의 역할처럼 세포 내에서 합성되는 단백질 합성을 조절할 수 있는 '세포 신호 전달' 기능에 의한 것이다.
면역에 관여하는 ‘세포 신호 전달’이란?
비타민 D는 유전자 발현 조절을 통해 세포에서 필요한 기능을 수행한다. 비타민 D의 가장 강력한 활성형인 칼시트라이올은 세포 내로 이동하여 유전자 발현을 조절한다.
신장세포에서 최종적으로 합성된 칼시트라이올이 혈액으로 분비되면, 혈액의 비타민 D 결합단백질과 결합하여 세포막을 통화하여 세포 내로 이동, 세포질에서 DBP(비타민 D 결합 단백질)와 분리되어 핵 안으로 이동하는데, 핵 안의 VDR(비타민 D 수용체)과 결합한다. 칼시트라이올-VDR 결합체는 다시 RXR(레티노이드를 감지하는 수용체) 비타민 A 대사 관여와 결합한 복합체로 DNA에 결합하고, 이때 유전자 발현을 촉진하거나 지연시키는 분자물과 결합하여 유전자 발현을 조절하게 된다. DNA에 결합한 이 물질은 RNA를 전사하고, 이 RNA는 핵 밖으로 분비되어 세포질의 리보솜에서 단백질로 합성되어 세포 밖으로 내보내진다. 어떤 기능을 하는 유전자가 발현할지는 어떤 세포의 핵으로 들어갔는지에 따라 달라진다.
세포 내 비타민 D가 결합하는 작용ㅣ출처: 하이닥
도움말= 하이닥 영양상담 윤성원 (영양사)
[영양소 탐험: 비타민 D] ① 신체 곳곳에 관여하는 ‘햇빛 비타민’
[영양소 탐험: 비타민 D] ② 2가지 경로로 우리 몸에 들어온다
