Dietary Glycine Is Rate-Limiting for Glutathione Synthesis and May Have Broad Potential for Health Protection (2018)

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5855430/

 

글루타치온은 세포 내에서 가장 중요한 항산화제 중 하나로, 세포 손상을 예방하고 염증 반응을 억제하며, 산화 스트레스와 관련된 여러 질병을 막는 데 핵심적인 역할을 한다. 하지만 글루타치온 합성을 위해 필수적인 성분 중 하나인 글리신이 부족하면 이 과정이 제한될 수 있다. 특히 글리신은 평소 식단에서 충분히 섭취되지 않을 경우 글루타치온 합성을 저해하고 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 해당 리뷰 논문에서는 글리신의 글루타치온 합성 과정에서의 역할, 건강에 미치는 영향, 그리고 글리신 보충의 잠재적 이점을 구체적으로 다룬다.

 

글리신과 글루타치온 합성의 기초

글루타치온의 구조와 합성

• 글루타치온은 글루타메이트, 시스테인, 글리신으로 이루어진 삼펩타이드로, 두 단계의 효소 반응을 통해 합성된다.
  1. 글루타메이트와 시스테인이 글루타메이트-시스테인 리가아제에 의해 결합하여 감마-글루타밀시스테인이 형성된다.
  2. 이후 글루타치온 합성효소가 감마-글루타밀시스테인에 글리신을 결합시켜 최종적으로 글루타치온을 형성한다.
• 연구에 따르면 글리신은 글루타치온 합성의 제한적인 요소로 작용할 수 있다. 특히 채식주의자나 저단백 식단을 섭취하는 사람들에서 글리신 부족이 관찰되며, 이로 인해 글루타치온 수치가 낮아질 가능성이 크다.

식단과 글리신

• 일반적인 글리신 부족: 글리신은 체내에서 합성이 가능하지만, 많은 식단에서 제공되는 양은 글루타치온 합성을 충분히 지원하기에 부족한 경우가 많다.
• 채식주의자와 글리신: 한 연구에서는 채식주의자가 육류를 섭취하는 사람들보다 5-L-옥소프로린(글리신 부족의 지표) 배출량이 높음을 보여주었다. 이는 글리신 섭취량이 글루타치온 합성에 영향을 미친다는 강력한 증거이다.

 

글리신의 건강 보호 효과

1. 항산화 및 항염증 효과

• 항산화제 강화: 글루타치온은 산화 스트레스에 의해 발생하는 세포 손상을 억제하는 데 핵심적인 역할을 한다. 글리신 보충은 글루타치온 수치를 높이고 산화 스트레스를 줄이는 데 기여한다.
• 염증 억제: 글리신은 염증 세포의 칼슘 유입을 억제하여 염증 반응을 줄이고, 간의 쿠퍼 세포 활동을 억제함으로써 염증성 간 손상을 완화한다.

2. 간 건강

• 알코올성 간질환 모델에서 글리신 보충은 간세포 손상을 줄이고 간 기능을 개선하는 효과를 보였다.
• 비알코올성 지방간염(NASH) 모델에서도 글리신이 간 염증과 손상을 줄이는 데 긍정적인 영향을 미쳤다.

3. 심혈관 건강

• 혈관 내피세포 보호: 글리신은 내피세포의 칼슘 흡수를 촉진해 혈관 확장을 돕고 혈압을 낮춘다.
• 심혈관 질환 위험 감소: 한 연구에서는 혈중 글리신 수치가 높을수록 심혈관 질환 위험이 낮아진다고 보고했다. 특히 글리신 수치가 가장 높은 사람들은 심근경색 발생률이 29% 감소한 것으로 나타났다.
• 혈압 조절: 대사 증후군 환자에게 글리신 보충이 혈압을 유의미하게 낮추는 결과를 보였다.

4. 대사 증후군 및 당뇨 관리

• 혈당 조절: 글리신 보충은 당화혈색소(HbA1c) 수치를 낮추고, 혈당 스파이크를 완화하는 효과가 있다.
• 지방 대사 개선: 글리신은 인슐린 감수성을 높이고, 복부 지방 축적을 줄이며, 대사 증후군의 주요 증상을 완화한다.

5. 수면 및 신경계 건강

• 수면의 질 개선: 글리신은 체온 조절과 수면 유도를 통해 숙면을 촉진한다. 특히 불면증 환자에서 글리신 보충이 수면의 질을 유의미하게 향상시켰다는 연구 결과가 있다.
• 신경 보호: 글리신은 글리신 수용체 및 NMDA 수용체의 작용을 통해 신경 안정화 및 신경 기능을 지원한다.

6. 기타 건강 효과

• 골격 건강: 글리신은 골밀도를 높이고 결합 조직 건강을 지원하는 데 도움을 줄 수 있다.
• 항암 효과: 글리신이 암 성장 억제 및 항염증 효과를 통해 암 관리에 도움을 줄 가능성이 제시되었다.

 

 

혈중 글리신 수치와 심근경색 위험 간의 상관관계

1. 구성 요소

• x축: Plasma glycine concentration (혈중 글리신 농도, µmol/L 단위)
  • 전체 인구의 혈중 글리신 농도 분포를 나타냄. 백색 선은 25%, 50%, 75% 분위 위치를 표시
• y축: Hazard ratio (심근경색 발생 위험도)
  • 혈중 글리신 농도가 증가함에 따라 심근경색 위험이 어떻게 변하는지를 나타냄
• 두 개의 그래프
  • Simple model (A): 나이와 성별만 보정
  • Multivariate model (B): 나이, 성별 외에 흡연, 비만, 고혈압, 당뇨, 관상동맥 질환, 사망률, 스타틴 사용 등 추가 요인을 보정

2. 주요 결과

• 글리신 농도가 낮을수록 위험도 증가
  • 혈중 글리신 농도가 하위 25%에 속한 그룹은 상위 25% 그룹에 비해 심근경색 위험이 약 29% 더 높았다(Hazard ratio = 0.71, p=0.016).
  • 이 결과는 단순히 나이와 성별뿐 아니라 다른 요인을 보정한 후에도 유효했다.
• 추세선의 경향: 글리신 농도가 증가할수록 심근경색 위험도가 감소하는 완만한 하락 추세를 보인다.

3. 의미

• 항염증 및 심혈관 보호 효과: 글리신의 항염증 효과가 심근경색 발생 위험을 낮추는 데 기여했을 가능성이 있다.
• 임상적 함의: 혈중 글리신 농도를 유지하거나 보충제를 통해 높이는 것이 심혈관 질환 예방에 도움이 될 수 있다.

 

결론

글리신은 글루타치온 합성의 제한 요소로 작용하며, 글리신 보충은 항산화, 항염증, 간 보호, 심혈관 건강 개선, 대사 조절, 수면 질 향상 등 다양한 건강 효과를 제공할 수 있다. 특히 노화로 인한 글루타치온 감소를 막고, 채식주의자와 같은 특정 식단에서 발생할 수 있는 글리신 부족을 보완하는 데 유용하다. 이러한 글리신의 잠재력은 추가적인 임상 연구를 통해 확인될 필요가 있지만, 글리신 보충은 안전하면서도 효과적인 건강 관리 전략으로 고려될 수 있다.

 

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