비타민 C의 항산화 & 항암 효과의 진실 1

 

암은 모든 사람들이 걱정하는 무서운 질병입니다. 그에 따라 항암 효과를 가진 음식들을 많이 찾곤 합니다. 그중에서도 매우 유명하고 친숙한 성분이 비타민 C입니다. 비타민 C는 체내 합성이 되지 않아 음식을 통해 공급받아야 하는데, 대표적으로 자몽, 토마토, 피망, 양배추, 오렌지, 콜라비 등이 있습니다. 비타민 C는 항산화 효능으로도 널리 알려져 있습니다. 산화작용은 노화와 연관이 되어 있는데, 어떻게 비타민 C가 항산화 작용을 하는 것일까요? 그리고 항암 효과는 사실일까요?

 

본문 내용은 폴란드 Lodz 대학병원의 완화의료, 종양 전공 Anna Zasowska-Nowak의 Nutrients지에 게재된 리뷰 " High-Dose Vitamin C in Advanced-Stage Cancer Patients"와, 독일 Jena 대학병원의 혈액종양 전공 Catalina Hoppe의 Cancer research and clinical oncology지에 게제된 리뷰 "Clinical efficacy and safety of oral and intravenous vitamin C use in patients with malignant diseases"를 기본적으로 참고했습니다. 

 

비타민 C의 항암 효과는 70여 년 전 McCormick이 콜라겐 합성 증가를 통해 암을 예방할 수 있다는 주장이 나온 뒤부터 관심을 받기 시작했습니다. 그 후 Cameron과 Pauling은 암세포 파급을 예방하는 데 도움을 줄 수 있는 히알루론산 분해 억제제(PIH)의 체내 생산능을 증가시킬 가능성을 확인했습니다. 후속 연구를 통해 림프조직으로 파급되는 것을 막는 섬유화 과정으로 암세포를 '포장'해서, 암으로부터 방어하는 기전에 관여한다는 것을 알아냈습니다. 

 

항암 효과를 논하기 앞서, 먼저 비타민 C는 항산화 작용을 하면서도 산화 촉진제로 기능한다는 것을 기억해야 합니다. 비타민 C는 체내에 흡수되어 생리적 pH에 반응하여 Ascorbic anion(아스코브산염)으로 존재하는데, 이는 전자를 다른 물질에게 제공함으로써 결과적으로 항산화제로 기능합니다. 아스코르브산에게 전자를 받는 물질들은 활성 산소(ROS)나 활성 질소(RNS) 등이 있는데, 이들은 신체 각 조직에 작용하여 자유 라디칼 손상을 유발합니다. 그 결과, 비타민 C는 1) 산화 스트레스가 유발하는 퇴행성 변화에 따라 나타나는 혈관내벽에서 일어나는 반응을 현저히 감소시키고, 2) 세포막에서 LDL(저밀도 지단백) 과산화를 감소시키고, 3) 과립구의 ICAM-1 유전자 발현을 조절하며 4) 단핵구의 DNA 산화-손상의 정도를 감소시키고, 5) 자연적인 면역반응인 세포 포식작용의 산물인 활성산소(ROS)가 백혈구(호중구)를 손상시키는 것을 막습니다. 또한 6) 다른 항산화제가 다시 일할 수 있도록 재활성화하는데, 예를 들어 글루타티온(Glutathione)이나 알파-토코페롤 등이 있습니다.

 

정리하면, 백혈구, 조직 세포 등에서 손상을 유발하는 활성 산소 등은 아스코르브산염(비타민 C의 혈중 상태)이 주는 전자를 받아 기능을 차단당하면서, 비타민 C가 항산화 작용을 하며 글루타티온 등 다른 항산화 물질을 재생하는데 관여합니다. 반면 비타민 C는 산화 촉진제로도 기능하는데, 워낙 환원 능력이 강하다 보니 촉매 금속(철, 구리 등)도 환원시켜서, 이들이 다른 물질을 산화시킬 수 있도록 하는 데 일조하며, Fenton 반응을 통해 과산화수소와 수산기 등 강력한 활성 산소(ROS)를 합성합니다. 

 

그럼에도 불구하고, 비타민 C는 아스코르브산염 상태로 존재하여 1) 콜라겐 섬유의 삼차 구조 2) 카르니틴과 아미노산 그리고 일부 호르몬(부신피질호르몬, 알도스테론)의 합성에 참여합니다. 구체적으로 콜라겐 유전자 발현, 콜라겐 재료의 분비, 다른 결체조직의 성분들(일래스틴, 피브로넥틴, 골수, 프로테오글리칸, 피브릴린)의 합성에 영향을 줍니다. 또한 교감신경계에 작용하는 카테콜라민(노르에피네프린, 에피네프린) 생합성에 필수적이며, 타이로신 대사에 관여합니다. 게다가 암세포의 HIF-1α 단백질을 억제하고, DNA의 탈메틸화와 히스톤 디메틸효소의 작용에 필수적입니다. 섭취한 비-헴 철의 장관 흡수를 증가시키고, 몇몇 호르몬의 활성도를 최대치까지 이끌어냅니다. 또한 항산화의 결과로 염증반응을 매개하는 사이토카인, 케모카인 그리고 CRP(염증 수치) 농도를 낮춥니다. 

 

정리하면, 비타민 C는 1) 항산화제로서 활성 산소 등의 기능을 차단하여 백혈구나 조직의 손상을 예방하고, 2) 다른 항산화제를 재생하며, 3) 콜라겐 섬유와 그 구조화에 작용하여 암세포의 파급을 차단하며, 4) 암세포에서 기능하는 단백질을 억제하면서 염증 유발 물질을 조절합니다. 

 

그럼 이러한 기능을 하는 비타민 C를 어떻게 섭취해야 할까요? 그리고 과연 항암 효과가 있을까요? 암 환자에서는 또 어떤 기능을 할까요? 2편에서 정리하도록 하겠습니다.