활성산소로부터 보호하는 항산화제의 종류와 DNA 손상 지표 8-OHdG의 의미를 정리한 포스트입니다.
활성산소에 대한 방패, 항산화제의 분류와 특징을 총정리 더불어, DNA 손상 지표인 8-OHdG의 의미까지 함께 정리했습니다.
노화와 암, 당뇨, 치매 같은 질환들의 공통된 원인이 무엇일까요? 바로 우리 몸속에서 끊임없이 생겨나는 산화 스트레스(oxidative stress)입니다.
산화 스트레스를 막아주는 방패가 바로 항산화제(antioxidant)이고, 또 이 손상 정도를 객관적으로 보여주는 지표가 8-OHdG(8-hydroxy-2′ -deoxyguanosine)입니다. 이번 글에서는 다양한 항산화제의 분류와 특징, 그리고 8-OHdG 검사가 어떤 의미를 가지는지 정리해보겠습니다. 건강·노화·질병과 직결되는 이 중요한 주제를 통해, 지금 내 몸의 상태를 이해하는 실마리를 얻을 수 있을 것입니다.
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항산화제 시리즈: 항산화제의 분류와 8-OHdG 검사
항산화제는 우리 몸의 세포를 활성산소(ROS)로부터 보호하는 핵심 방어 체계입니다.
이전 글에서는 몸에서 호흡을 하면서 발생하는 ROS가 발생하는 이유, 기전과 산화 스트레스에 대해서 알아봤습니다. 이번 글에서는 실제적으로 이런 산화스트레스를 줄여 줄 수 있는 항산화제에 대해서 알아보고 산화 스트레스를 평가 할 수 있는 방법에 대해서 소개하겠습니다.
먼저 항산화제들을 각 특성에 따라 수용성·지용성·효소·합성 및 천연 항산화제로 나누어 정리하고, DNA 손상 지표인 8-OHdG의 임상적 의미와 검사 방법까지 알아보겠습니다.
항산화제의 분류
항산화제는 우리 몸에서 발생하는 활성산소(ROS, Reactive Oxygen Species)나 자유 라디칼(free radical)을 제거하거나 그로 인한 손상을 억제하는 물질을 말합니다. 활성산소와 자유 라디칼은 정상적인 대사 과정에서 자연스럽게 생기지만, 과도하게 축적되면 세포막, 단백질, DNA를 손상시켜 노화, 염증, 암, 심혈관질환 등 다양한 질병의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 산화스트레스를 막아주는 방패와 같은 역할을 하는 물질을 항산화제라고 할 수 있고 크게 두 가지 방식으로 인체 내부에서 만들어지는 항산화제와 외부에서 섭취해야하는 항산화제로 분류할 수 있습니다. 또한 항산화제의 특성에 따른 분류를 해보자면 아래와 같이 할 수 있습니다.
수용성 항산화제 (Water-soluble antioxidants)
비타민 C: 대표적인 수용성 항산화제, 콜라겐 합성과 면역 기능에도 중요
글루타치온(GSH): 간 해독 및 세포 내 산화 환원 균형 조절
요산, 빌리루빈: 체내 자연적으로 생성되는 항산화 물질
지용성 항산화제 (Lipid-soluble antioxidants)
비타민 E: 세포막 지질 과산화 억제
유비퀴논(CoQ10): 미토콘드리아 에너지 대사와 항산화 작용
폴리페놀류: 프로시아니딘, 스틸벤, 플라보노이드, 타닌 등
카로티노이드류: 루테인, 제아잔틴, 리코펜, α-카로틴, β-카로틴
항산화 효소 (Antioxidant enzymes)
SOD(초과산화물 불균등화 효소)
카탈라아제
글루타치온 퍼옥시다아제, 글루타치온 환원효소
글루타치온 S-트랜스퍼라아제
기타 합성 및 천연 항산화제
SOD 모사체, 엡셀렌, 라자로이드, α-리포산(DHLA 포함), 멜라토닌, 5-HTP
합성 항산화제: BHT(부틸화 하이드록시톨루엔), BHA(부틸화 하이드록시아니솔)
아미노산: 시스테인, 글루타민, 메티오닌
허브 유래: 녹차, 은행, 마늘, 양파, 생강, 엉겅퀴, 콩류
미네랄: 셀레늄, 마그네슘, 아연, 황, 구리
8-OHdG: DNA 산화 손상 지표
8-OHdG의 발생 출처 : https://www.jaica.com/e/products_dna_8ohdg
8-OHdG는 DNA를 구성하는 염기 중 하나인 구아닌(guanine)이 활성산소종(ROS, Reactive Oxygen Species)에 의해 산화될 때 만들어지는 부산물입니다. DNA가 산화 스트레스에 노출되면 구아닌 염기가 변형되는데, 이때 생기는 대표적인 변형 산물이 바로 8-OHdG입니다. 즉, 8-OHdG는 체내 DNA가 얼마나 산화적 손상을 받았는지를 보여주는 생체 지표(biomarker)로 체내의 산화스트레스를 직간접적으로 평가하는데 활용됩니다.
8-OHdG의 생성과 배설
DNA 산화 손상: ROS에 의해 DNA의 디옥시구아노신(dG)이 산화되어 8-OHdG로 변환
DNA 복구 과정: DNA 글리코실라아제 및 AP 엔도뉴클레아제가 손상된 부분을 제거 → 8-OHdG는 세포 밖으로 배출
소변 배설: 음식 섭취에 영향을 받지 않아, 소변 내 8-OHdG는 신체의 산화 스트레스 정도를 직접 반영
8-OHdG와 질환 연관성
암 발생: 불완전한 DNA 복구 → 돌연변이 축적 → 발암 기전
생활습관병: 동맥경화, 고혈압, 당뇨, 뇌졸중, 치매, 백내장 등과 관련
환경 요인: 과격한 운동, 흡연, 자외선 노출 등에서도 증가
8-OHdG의 검사 방법
8-OHdG를 검출하는 방법은 소변, 혈액, 조직학적검사가 있지만 이 중에 임상적으로 가장 간단하게 사용할 수 있는 방법은 소변 검사입니다.
소변 검사 (Urinary 8-OHdG) – 가장 보편적
원리: 손상된 DNA 염기가 잘려나와 소변으로 배출
검사법:
ELISA: 간단·저렴, 연구 및 건강검진에서 사용
HPLC-ECD: 정확도 높은 전통적 방법
LC-MS/MS: 최신 연구 표준, 민감도와 특이도 최고
주의점: 소변 희석도 차이를 보정하기 위해 크레아티닌 보정 필요
혈액 검사
혈중 8-OHdG 농도를 측정하지만, 변동성이 크고 연구 목적에 제한적으로 활용.
조직 검사
면역조직화학(IHC)으로 국소 산화 손상 정도를 평가. 연구·병리학에 적합.
Epidermis from hairless mouse by chronic UVB irradiation after 4 weeks of treatment 출처 : (Y.Hattori, et.al.: J Invest Dermatol 107, p733-737, 1996)
임상적 활용
암 환자 추적: 산화 스트레스 진행 상태 평가
생활습관병 예방: 고혈압, 당뇨, 동맥경화 등과의 연관성 확인
항산화 치료 효과 평가: 비타민 C·E, CoQ10, 글루타치온 보충 시 반응 모니터링
참고문헌
Valavanidis A et al. 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG): a critical biomarker of oxidative stress and carcinogenesis. J Environ Sci Health C. 2009;27(2):120-139.
Kasai H. Analysis of 8-hydroxydeoxyguanosine as a marker of cellular oxidative stress. Mutat Res. 1997;387:147-163.
Cooke MS et al. Urinary 8-oxo-2′-deoxyguanosine—source, significance and supplements. Free Radic Res. 2000;32(5):381-397.
작성자: 닥터리마인드 가정의학과 전문의 · MD.PhD · 기능의학 연구자 · 피부·영양·항노화 임상 10년+의학적 고지 · 본 글은 ※ 본 글은 일반적인 의학 정보 제공 목적이며, 개인의 상태에 따라 적정 용량과 안전성은 달라집니다. 특히 약물 병용 시에는 반드시 의료 전문가와 상의하세요.
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