비타민의 정의
원래 비타민 (vitamin)의 어원은 ‘우리 몸에 꼭 필요한 물 질이지만 체내에서 만들어지지 않으므로 식품으로부터 섭취해야 하고, 우리 몸이 꼭 필요로 하는 (vital) 탄소를 함 유하는 화합물 (carbone-containing chemicals) 형태의 물질’ 이라는 뜻에서 유래되었다.5,6 이러한 용어 정의 면에서 만 본다면 비타민 D는 영양소의 한 종류인 비타민 범주에 속하지만, 한편으로는 기존의 비타민의 속성에 약간 어긋 나는 특성을 가지고 있다. 즉, 대부분의 비타민은 체내에서 합성이 되지 않아 주로 식품으로부터 공급을 받아야 하지 만, 비타민 D는 체내 합성이 가능하다는 점이다. 비타민 D는 태양 빛이 있으면 우리 몸에서 콜레스테롤의 일종인 7-dehydrocholesterol을 이용하여 피하조직에서 만들 수 있다. 비타민 D 급원 식품을 살펴보면 주로 생선, 난황 등에 들어 있으며, 다양한 식품에 골고루 함유되어 있기보다는, 함유되어 있는 식품 종류가 다소 제한 적이다. 이러한 점을 보완하고자 우리 몸은 어쩌면 비타민 D를 합성할 수 있도록 되어 있으며, 따라서 외부로부터의 섭취에 크게 신경을 쓰지 않아도 몸이 필요로 할 때 공급을 받을 수 있도록 되어 있는 셈이다. 일반적으로 영양소중에는 우리 몸이 꼭 필요로 하지만 체내 합성은 되지 않아서 꼭 외부 환경인 식품으로부터 섭취해야 하는 영양소들은 비교적 다양한 식품들에 골고루 함유되어 있는 편이며, 따 라서 일상적인 식생활에서 특정 영양소가 쉽게 결핍되지 않도록 하는 영양소도 있기는 하다 (무기질인 인의 경우가 이에 해당 됨). 비타민 D는 특이하게 식품으로부터 섭취를 한 비타민 D 형태 그대로 우리 몸에서 쓰이는 것이 아니라, 다양한 조직 세포들 (피부세포, 간세포, 신장세포 등)이 활 성형 비타민 D를 만드는 과정에 참여해서 우리 몸이 사용 하는 점도 다른 비타민들과는 다른 점이다.
호르몬의 정의
호르몬이란 우리 몸에서 세포에 신호를 전달해서 세포가 이에 대한 반응을 보이도록 하는 일종의 세포신호 전달 물질 (messenger molecules for cell signaling) 단백질이다. 호르몬은 세포가 만들어서 분비하게 되므로, 유전 정보를 가지는 DNA의 염기서열로부터 RNA, 그리고 단백질로 합성되는 과정을 거치면서 만들어지게 되고, 일단 신체의 어느 특정 조직 세포에서 만들어지면 그 조직 세포들로부 터 분비되어서 혈관을 통해 이동해서 다른 조직 세포인 목적세포 (target cells)에 가서 작동하게 된다. 이러한 특성이 호르몬에 대한 설명이라면, 비타민 D의 경우는 비록 단백질 호르몬은 아니지만 체내의 피부조직, 간조직을 거쳐 최종적으로 신장세포에서 ‘활성형 비타민 D’가 만들어지고, 분비되어서 혈관을 통해 몸의 각 필요 조직 세포에 가서 세포에 신호를 주게 되고, 이 과정이 호르 몬과 유사하다고 볼 수 있다. 따라서 근래에는 비타민 D를 꼭 영양소 비타민이라는 범주에 국한하지 않고, 호르몬 같은 영양소로 보기도 한다.
비타민 D의 호르몬으로서의 기능
비타민 D의 신호전달 작용 을 받게 되는 세포를 호르몬의 정의에 의해서 호르몬 목적세포 (target cell)라고 할 수 있다. 세포 내의 세포질 에는 비타민 D를 감지하는 비타민 D 수용체 (vitamin D receptor, VDR) 단백질이 있으며, 세포 내로 들어온 비타민 D는 비타민D 결합단백질 (vitamin D binding protein, DBP)에서 떨어져서 비타민 D 수용체 (vitamin D receptor, VDR) 단백질에 결합하게 된다.9 이렇게 결합된 비타민 D VDP 복합 단백질은 DNA 상의 특정한 유전 정보를 가진 부분 (나중에 합성될 단백질의 정보를 가지고 있는 DNA 염기서열 부분)에 결합하게 되고, 이러한 결합에 의해서 RNA 합성 및 최종적으로 단백질 합성까지 영향을 주므로 서 비타민 D에 의해서 발현이 조절된 단백질들이 세포 밖 으로 분비다.지금까지의 내용을 정리하면 비타민 D는 식이와 체내 합성으로 우리 몸에 들어와 신장 조직에서 최종적으로 활 성형 비타민 D의 형태가 되어서 혈액을 통해 운반되어, 필 요한 조직 세포 안으로 들어가서 세포 내 신호전달을 하게 된다. 대체로 비타민 D가 관여하는 유전자 발현 및 이에 따 른 단백질 합성을 촉진시킴으로써, 우리 몸의 생리적 기능 에 관여한다는 내용이다.
비타민과 호르몬의 특성을 동시에 가지고 있는 비타민 D가
1) 소장 내에서 Ca의 흡수를 도와주는 단백질 합성을 촉진시키고,
2) 조골 세포 (osteoblast, 골 형성 세포)와 파골 세포 (osteoclast, 골용해 세포)의 세포 분화와 기능을 조절함으로써 뼈 건강을 촉진 시키는 작용 이외에,
3)만성 질병을 예방할 수 있는 다양한 생리적 기능이 있다
근래에 보고된 비타민 D의 기능에는 암세포의 증식을 저하시키고, 암세포의 사멸을 촉진하거 나 암세포를 위한 신생혈관을 형성을 저해함으로서 암을 예방할 수 있는 항암기능, 면역기능에 관여하는 단백질 합성을 촉진시켜서 염증 및 염증 관련 질병을 예방할 수 있는 기능 및 항세균성 기능,고혈압 등 심혈관계 질병을 예방할 수 있는 단백질들의 합성을 촉진시켜서 심혈 관계 질병 및 고혈압 예방을 할 수 있는 기능, 그리고 항 당뇨병성 기능21 등에 대한 연구결과들이 보고되고 있다 이러한 비타민 D의 기능은 호르몬으로서의 역 할처럼 세포 내에서 세포가 만드는 단백질 합성을 조절할 수 있는 세포신호전달 기능에 근거한다
비타민 D가 이제까지의 고유의 기능이었던 뼈 건강 촉진의 기능이 있는 영양소로서의 기능 뿐만 아니라, 새로이 비타민 및 호르몬으로서의 기능, 비타민 D에 대한 정의, 비타민 D의 체내 합성과정, 호르몬 물질로서의 체내 합성 배경과 세포신호전달의 내용고 근래 새로이 소개되고 있는 비타민 D의 생리활성 기능 에 대해서 간략히 설명하였다. 기존의 신체가 꼭 필요로 하 는 영양소 물질로만 알고 있었던 비타민 D가 여러 만성 질 병들, 즉 암, 면역, 심혈관계 및 당뇨병 예방 및 치료에 대해 서도 긍정적인 기능을 가지고 있다는 사실은 비타민 D의 새로운 기능들이며, 따라서 식이 및 체내 합성을 통해 비타 민 D의 기능을 신체가 잘 활용하여 좋은 건강상태를 유지 할 수 있음을 의미한다.