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추상적인
비타민 C는 전자를 기증하는 능력과 관련된 다발성 기능을 가진 인간에게 필수적인 미량 영양소입니다. 이는 생합성 및 유전자 조절 효소 계열의 강력한 항산화제이자 보조 인자입니다. 비타민 C는 선천성 및 적응성 면역 체계의 다양한 세포 기능을 지원하여 면역 방어에 기여합니다. 비타민 C는 병원균에 대한 상피 장벽 기능을 지원하고 피부의 산화제 제거 활동을 촉진하여 잠재적으로 환경 산화 스트레스로부터 보호합니다. 비타민 C는 호중구와 같은 식균 세포에 축적되어 주화성, 식균 작용, 활성 산소종 생성 및 궁극적으로 미생물 사멸을 향상시킬 수 있습니다. 이는 또한 대식세포에 의한 감염 부위에서 소모된 호중구를 세포사멸 및 제거하여 괴사/NETosis 및 잠재적인 조직 손상을 줄이는 데도 필요합니다. 림프구에서 비타민 C의 역할은 덜 명확하지만 유전자 조절 효과로 인해 B 세포와 T 세포의 분화와 증식을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 비타민C가 부족하면 면역력이 저하되고 감염에 더 취약해집니다. 결과적으로 감염은 염증 및 대사 요구 사항의 증가로 인해 비타민 C 수준에 큰 영향을 미칩니다. 또한, 비타민 C 보충은 호흡기 및 전신 감염을 예방하고 치료할 수 있는 것으로 보입니다. 감염 예방을 위해서는 세포와 조직 수준을 최적화하는 포화 혈장 수준(즉, 100~200mg/일)은 아니더라도 최소한 적절한 수준의 비타민 C 섭취가 필요합니다. 대조적으로, 확립된 감염을 치료하려면 증가된 염증 반응과 대사 요구를 보상하기 위해 훨씬 더 높은(그램) 용량의 비타민이 필요합니다.
1. 소개
면역 체계는 특수한 기관, 조직, 세포, 단백질, 화학 물질로 구성된 다각적이고 정교한 네트워크로, 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 기생충과 같은 다양한 병원체로부터 숙주를 보호하기 위해 진화해 왔습니다. 암세포로서 [ 1 ]. 이는 상피 장벽과 선천적(비특이적) 면역 및 후천적(특정) 면역의 세포 및 체액 구성 요소로 나눌 수 있습니다[ 1 ]. 이러한 구성 요소는 다양하고 매우 복잡한 방식으로 상호 작용합니다. 반세기가 넘는 연구 결과에 따르면 비타민 C는 면역 체계의 다양한 측면, 특히 면역 세포 기능에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다[ 2 , 3 ].
비타민 C는 생합성 경로에서 주요 효소의 손실로 인해 인간이 합성할 수 없는 필수 영양소입니다[ 4 , 5 ]. 심각한 비타민 C 결핍은 잠재적으로 치명적인 질병인 괴혈병을 초래합니다[ 6 ]. 괴혈병은 콜라겐 구조가 약화되어 상처 치유가 잘 되지 않고 면역력이 저하되는 것이 특징입니다. 괴혈병 환자는 폐렴과 같은 잠재적으로 치명적인 감염에 매우 취약합니다 [ 7 ]. 결과적으로 감염은 염증 및 대사 요구 사항의 증가로 인해 비타민 C 수준에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 초기에는 괴혈병이 인구 집단의 전염성 전염병에 뒤따르는 경우가 많았으며[ 7 ], 호흡기 감염 후 괴혈병 사례가 보고되었습니다[ 8 ]. 이는 이미 영양실조에 걸린 사람들에게 특히 두드러집니다.
괴혈병을 예방하는 데 필요한 비타민 C의 양은 상대적으로 적지만(즉, 하루 ~10mg)[ 9 ] 비타민 C의 권장 섭취량은 다른 많은 비타민보다 최대 100배 더 높습니다[ 10 ] . 하루 100~200mg의 비타민 C를 공급하는 식단은 건강한 개인의 포화 혈장 농도에 적합하며 만성 질환 위험 감소를 위한 일반적인 요구 사항을 충족해야 합니다[ 11 , 12 ]. 수용성 비타민에 대한 체내 저장 능력이 낮기 때문에 C 비타민 결핍증을 예방하려면 규칙적이고 적절한 섭취가 필요합니다. 역학 연구에 따르면 C 비타민 결핍증(혈장 비타민 C < 23 μmol/L)은 서구 사회에서 상대적으로 흔합니다. 비타민 C 결핍(<11 μmol/L)은 미국에서 네 번째로 큰 영양 결핍입니다[ 13 , 14 ]. 식량 가용성과 공급이 충분할 것으로 예상되는 국가에서도 비타민 C 식이 권장 사항이 충족되지 않는 데에는 몇 가지 이유가 있습니다. 여기에는 열악한 식습관, 생활 단계 및/또는 섭취를 제한하거나 미량 영양소 요구량을 증가시키는 생활 방식(예: 흡연, 알코올 또는 약물 남용), 다양한 질병, 오염 물질 및 연기에 대한 노출(능동적 및 수동적 모두) 및 경제적 이유( 열악한 사회경제적 지위와 영양가 있는 식품에 대한 접근 제한) [ 15 , 16 ]. 산업화된 국가의 '건강한' 개인이라도 다이어트나 불균형한 식습관 섭취, 과도한 신체적 또는 정신적 스트레스에 직면하는 사람들과 같은 생활 방식 관련 요인으로 인해 위험에 처할 수 있습니다[ 15 , 16 ].
비타민 C에는 면역 조절 효과에 기여할 수 있는 다양한 활동이 있습니다. 쉽게 전자를 공여하는 능력으로 인해 매우 효과적인 항산화제로서, 정상적인 세포 대사 과정에서 생성된 산화제와 독소 및 오염 물질(예: 담배 연기) [ 17 ]. 비타민 C는 또한 생합성 및 유전자 조절 모노옥시게나제 및 디옥시게나제 효소 계열의 보조 인자입니다[ 18 , 19 ]. 비타민은 콜라겐의 3차 구조 안정화에 필요한 리실 및 프롤릴 수산화효소의 보조 인자로 오랫동안 알려져 왔으며, 생성을 위해 지방산을 미토콘드리아로 운반하는 데 필요한 분자인 카르니틴 생합성에 관여하는 두 가지 수산화 효소의 보조 인자입니다. 대사에너지(그림 1) [ 19 ].
비타민 C는 또한 심각한 감염에 대한 심혈관 반응의 중심인 카테콜아민 호르몬(예: 노르에피네프린) 및 아미드화 펩타이드 호르몬( 예 : 바소프레신)의 합성에 관여하는 수산화효소의 보조 인자이기도 합니다 . 더욱이, 지난 15년 정도에 걸친 연구에서는 전사 인자 활성 및 후생적 표지의 조절을 통해 유전자 전사 및 세포 신호 전달 경로의 조절에서 비타민 C의 새로운 역할이 밝혀졌습니다.그림 1) [ 21 , 22 ]. 예를 들어, 다발성 전사 인자 저산소증 유도 인자-1α(HIF-1α)의 하향 조절에 필요한 아스파라길 및 프롤릴 가수분해효소는 비타민 C를 보조 인자로 활용합니다[ 21 ]. 최근 연구에서는 비타민C가 후성유전적 표지를 하이드록실화하는 효소의 보조 인자로 작용하여 DNA 및 히스톤 메틸화 조절에 중요한 역할을 한다는 사실도 밝혀졌습니다[ 22 ].
우리의 검토에서는 장벽 무결성 및 백혈구 기능을 포함하여 면역 체계에서 비타민 C의 다양한 역할을 탐구하고 잠재적인 작용 메커니즘에 대해 논의합니다. 우리는 비타민 C 결핍을 초래하는 감염 및 상태의 맥락에서 비타민 C의 면역 조절 효과의 관련성을 논의합니다.
2. 장벽 완전성과 상처 치유
피부에는 수많은 필수 기능이 있으며, 그 중 가장 중요한 기능은 병원균을 포함한 외부 공격에 대한 장벽 역할을 하는 것입니다. 표피층은 주로 각질형성세포로 구성된 세포성이 높은 반면, 진피층은 진피의 주요 구성 요소인 콜라겐 섬유를 분비하는 섬유아세포로 구성됩니다[ 23 ]. 피부에는 밀리몰 농도의 비타민 C가 포함되어 있으며, 진피보다 표피에서 더 높은 수준이 발견됩니다[ 24 , 25 , 26 ]. 비타민 C는 두 개의 나트륨 의존성 비타민 C 수송체(SVCT) 이소형 1과 2를 통해 표피 및 진피 세포에 활발하게 축적됩니다. 이는 비타민이 피부 내에서 중요한 기능을 한다는 것을 시사합니다 . 피부에서 비타민 C의 역할에 대한 단서는 잇몸 출혈, 멍, 상처 치유 장애를 특징으로 하는 비타민 C 결핍증 괴혈병의 증상에서 나옵니다[ 28 , 29 ]. 이러한 증상은 콜라겐의 3차 구조를 안정화시키는 프롤릴 및 리실 수산화효소 효소의 보조 인자인 비타민 C의 역할로 인해 발생하는 것으로 생각됩니다.1 번 테이블) [ 30 ]. 추가 연구에 따르면 비타민 C는 섬유아세포의 콜라겐 유전자 발현을 증가시킬 수도 있습니다[ 31 , 32 , 33 , 34 , 35 ].
인간을 대상으로 한 비타민 C 개입 연구(식이 및 그램 용량의 비타민 C 사용)에서는 피부 세포로의 비타민 C 흡수가 향상되고[ 26 , 36 ] 피부의 산화제 제거 활동이 향상되는 것으로 나타났습니다[ 36 , 37 ]. 비타민 C 보충 후 피부의 항산화 상태가 높아지면 환경 오염 물질에 의해 유발되는 산화 스트레스로부터 잠재적으로 보호할 수 있습니다 [ 38 , 39 ]. 비타민 C의 항산화 효과는 비타민 E와 함께 강화될 가능성이 높습니다 [ 40 , 102 ].
세포 배양 및 전임상 연구에 따르면 비타민 C는 다양한 메커니즘을 통해 상피 장벽 기능을 향상시킬 수 있습니다. 배양 내 각질세포의 비타민 C 보충은 신호 전달 및 생합성 경로 조절을 통해 분화 및 장벽 기능을 향상시켜 결과적으로 장벽 지질 합성이 증가합니다 [ 41 , 42 , 43 , 44 , 45 ]. 심각한 감염이 있는 동물의 폐에서 기능 장애가 있는 상피 장벽 기능은 비타민 C를 투여하면 회복될 수 있습니다[ 74 ]. 이는 밀착연접 단백질의 발현 강화와 세포골격 재배열의 예방에 기인합니다.
비타민 C 의존성 Gulo 녹아웃 마우스를 사용한 동물 연구에서는 결핍이 감염되지 않은 마우스의 피부에서 콜라겐 형성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다[ 103 ]. 그러나 전층 절제 상처 후 비타민 C가 결핍된 생쥐에서는 콜라겐 형성이 크게 감소했습니다 [ 46 ]. 이 발견은 괴혈병 기니피그를 대상으로 수행된 이전 연구와 일치합니다[ 104 ]. 따라서, 비타민 C는 상처 치유 중에 특히 필수적인 것으로 보이며, 또한 전염증성 매개체의 발현을 감소시키고 다양한 상처 치유 매개체의 발현을 향상시킵니다[ 46 ]. 섬유아세포 배양 실험에서는 또한 비타민 C가 진피 섬유아세포 내의 유전자 발현 프로파일을 변경하여 조직 재형성 및 상처 치유에 필수적인 섬유아세포의 증식 및 이동을 촉진할 수 있음을 보여주었습니다[ 46 , 47 ]. 수술 후 환자는 혈장 비타민 C 상태(예: ≥500 mg/일)를 정상화하기 위해 상대적으로 높은 비타민 C 섭취가 필요하며[ 105 ] 상처 치유 장애가 있는 환자에게는 비타민 C를 포함한 항산화 미량 영양소 투여가 필요합니다. 상처 봉합 시간을 단축할 수 있다[ 48 , 49 , 106 , 107 ].
백혈구, 특히 호중구와 단핵구 유래 대식세포는 상처 치유의 주요 역할을 합니다 . 초기 염증 단계에서 호중구는 반응성 산소종(ROS)과 항균 단백질의 방출을 통해 상처 부위를 소독하기 위해 상처 부위로 이동합니다[ 109 ]. 호중구는 결국 세포사멸을 겪고 대식세포에 의해 제거되어 염증 반응이 해소됩니다. 그러나 당뇨병 환자에서 관찰되는 것과 같은 만성적이고 치유되지 않는 상처에서는 호중구가 지속되고 대신 염증 반응을 지속시키고 상처 치유를 방해할 수 있는 괴사 세포 사멸을 겪습니다[ 109 , 110 ]. 비타민 C는 호중구 기능의 몇 가지 중요한 측면에 영향을 미치는 것으로 생각됩니다: 염증 매개체에 대한 반응으로 인한 이동(주화성), 식세포작용 및 미생물 사멸, 대식세포에 의한 세포사멸 및 제거(아래 참조).
3. 비타민C와 백혈구 기능
호중구 및 단핵구와 같은 백혈구는 농도 구배에 대해 비타민 C를 적극적으로 축적하여 혈장 농도보다 50~100배 더 높은 값을 생성합니다 [ 111 , 112 , 113 ]. 이 세포는 하루 ~100mg의 식이 섭취량에서 최대 비타민 C 농도를 축적하지만[ 114 , 115 ], 다른 신체 조직은 포화를 위해 더 높은 섭취를 요구할 가능성이 높습니다[ 116 , 117 ]. 호중구는 SVCT2를 통해 비타민 C를 축적하며 일반적으로 최소 1 mM의 세포내 수준을 포함합니다[ 111 , 118 ]. 산화성 폭발 호중구를 자극한 후 포도당 수송체(GLUT) 를 통해 산화된 형태인 탈수소 아스코르브산염(DHA)의 비특이적 흡수를 통해 세포 내 비타민 C 농도를 추가로 증가시킬 수 있습니다 . 그런 다음 DHA는 세포 내에서 빠르게 아스코르베이트로 환원되어 약 10mM의 수준을 제공합니다[ 119 ]. 그러한 높은 비타민 C 농도의 축적은 이들 세포 내에서 중요한 기능을 나타내는 것으로 믿어집니다.
특히 산화 폭발이 활성화된 후 호중구에 밀리몰 농도의 비타민 C가 축적되면 이러한 세포가 산화 손상으로부터 보호되는 것으로 생각됩니다 [ 119 ]. 비타민 C는 수많은 반응성 산화제를 제거할 수 있고 중요한 세포 및 막 항산화제인 글루타티온과 비타민 E를 재생성 할 수 있는 강력한 수용성 항산화제입니다 . 수용성 자극제에 의한 식세포작용 또는 활성화 시, 비타민 C는 산화제 의존 방식으로 호중구에서 고갈됩니다[ 50 , 51 , 52 , 53 ]. 산화제 생성과 항산화 방어 사이의 균형이 변경되면 여러 신호 전달 경로가 변경될 수 있으며, 염증 유발 전사 인자 핵 인자 кB(NFкB)가 중심 역할을 합니다[ 121 ]. 산화제는 NFκB를 활성화할 수 있으며, 이는 신호 전달 계통을 촉발하여 산화 종 및 기타 염증 매개체의 지속적인 합성을 유도합니다[ 122 , 123 ]. 비타민 C는 시험관 내에서 수지상 세포에서 산화제 생성과 NFκB 활성화, 패혈증 Gulo 녹아웃 마우스에서 분리된 호중구에서 NFκB 활성화를 모두 약화시키는 것으로 나타났습니다 [ 75 , 124 ]. 티올 함유 단백질은 세포 내 산화환원 변화에 특히 민감할 수 있으며 종종 산화환원 관련 세포 신호 전달 경로 조절의 중심이 됩니다 [ 125 ]. 티올 의존성 세포 신호 전달 및 유전자 발현 경로의 비타민 C 의존적 조절이 T 세포에서 보고되었습니다 [ 126 , 127 ].
따라서 비타민 C는 산화환원에 민감한 세포 신호 전달 경로를 조절하거나 중요한 세포 구조 구성 요소를 직접 보호함으로써 면역 기능을 조절할 수 있습니다. 예를 들어, 호중구가 산화제에 노출되면 세포의 운동성이 억제될 수 있는데, 이는 막 지질의 산화와 그에 따른 세포막 유동성에 대한 영향으로 인한 것으로 생각됩니다[ 63 ]. 호중구는 원형질막에 고도의 고도불포화지방산을 함유하고 있으므로 비타민 C 투여 후 관찰된 호중구 운동성의 개선(아래 참조)은 비타민 E의 재생뿐만 아니라 산화제 제거에 기인할 수 있습니다[ 120 ].
3.1. 호중구 화학주성
감염된 조직으로의 호중구 침윤은 선천성 면역의 초기 단계입니다. 병원체 또는 숙주 유래 염증 신호(예: N- 포르밀메티오닐-류실-페닐알라닌(fMLP), 인터루킨(IL)-8, 류코트리엔 B4 및 보체 성분 C5a) 에 반응하여 주변 호중구가 문자 그대로 감염 부위로 몰려듭니다. [ 128 ]. 화학적 자극에 반응하여 호중구가 이동하는 것을 주화성이라고 하며, 무작위 이동을 화학운동이라고 합니다.그림 2). 호중구는 조직 손상 신호를 감지하고 신속하게 반응하기 위해 30개 이상의 서로 다른 케모카인 및 화학유인물질 수용체를 발현합니다[ 128 ]. 스코르부틴 기니피그를 대상으로 수행된 초기 연구에서는 식단에 적절한 비타민 C를 보충한 기니피그에서 분리한 백혈구와 비교하여 백혈구 화학주성 반응이 손상된 것으로 나타났습니다.1 번 테이블) [ 54 , 55 , 56 , 64 ]. 이러한 발견은 비타민 C 결핍이 식세포가 감염 부위로 이동하는 능력에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.
심각한 감염이 있는 환자는 호중구 화학주성 능력이 저하됩니다[ 129 , 130 , 131 , 132 ]. 이러한 호중구 '마비'는 부분적으로 면역의 초기 과다 자극 후 관찰되는 보상적 항염증 반응 동안 항염증 및 면역억제 매개체(예: IL-4 및 IL-10)의 수준이 향상되었기 때문에 발생하는 것으로 여겨집니다. 시스템 [ 133 ]. 그러나 심각한 감염 중에 흔히 발생하는 비타민 C 고갈이 원인일 수도 있습니다[ 20 ]. 1980년대와 1990년대의 연구에 따르면 재발성 감염 환자는 백혈구 주화성이 손상되었으며, 이는 그램 용량의 비타민 C 보충에 반응하여 회복될 수 있었습니다[ 57 , 58 , 59 , 60 , 65 , 66 , 67 ]. 더욱이, 패혈증이 의심되는 신생아에게 400mg/일 비타민 C를 보충하면 호중구 주화성이 극적으로 개선되었습니다[ 134 ].
재발성 감염은 ROS의 백혈구 생성 결함을 초래하는 면역결핍 질환인 만성 육아 종성 질환 (CGD)과 같은 호중구 기능의 유전적 장애로 인해 발생할 수도 있습니다[ 135 ]. 소포 밀매 [ 136 ]. 비타민 C 투여가 이러한 유전 질환의 근본적인 결함에 영향을 미칠 것으로 예상되지는 않지만, 이러한 세포에서 중복된 항균 메커니즘의 기능을 지원할 수 있습니다. 예를 들어, CGD 환자는 장내 또는 비경구로 투여된 그램 용량의 비타민 C를 보충한 후 백혈구 주화성이 개선된 것으로 나타났습니다[ 137 , 138 , 139 ]. 이는 감염 감소 및 임상적 개선과 관련이 있었습니다[ 137 , 138 ]. CHS의 마우스 모델은 비타민 C 보충 후 호중구 주화성이 향상되었으며[ 140 ], CHS가 있는 두 어린이로부터 분리된 호중구는 하루 200-500mg의 비타민 C를 보충한 후 향상된 주화성을 나타냈지만[ 141 , 142 ], 이 효과는 나타나지 않았습니다. 모든 경우에 관찰되었다 [ 140 , 143 ]. 화학주성의 비타민 C 의존성 향상은 부분적으로 미세소관 조립에 대한 효과를 통해 매개되는 것으로 생각되었으며[ 144 , 145 ], 보다 최근의 연구에서는 세포내 비타민 C가 미세소관을 안정화할 수 있음이 나타났습니다[ 146 ].
건강한 지원자에게 식이 또는 그램 용량의 비타민 C를 보충하는 것도 호중구 화학주성 능력을 향상시키는 것으로 나타났습니다 [ 61 , 62 , 63 , 147 ]. Johnston 등은 비타민 C의 항히스타민 효과가 화학주성 강화와 상관관계가 있다고 제안했습니다[ 61 ]. 비타민 C 상태가 부적절한(즉, <50 µM) 참가자의 경우, 비타민 C의 식이 공급원(일일 ~250 mg 제공)을 보충하면 호중구 주화성이 20% 증가했습니다[ 147 ]. 또한 노인 여성에게 비타민 E와 함께 하루 1g의 비타민 C를 보충하면 주화성을 포함한 호중구 기능이 향상 됩니다 . 따라서 일반 인구의 구성원은 특히 노인에게 더 만연할 수 있는 부적절한 비타민 C 상태를 가지고 있는 경우 비타민 C 섭취 강화를 통해 향상된 면역 세포 기능의 혜택을 누릴 수 있습니다. 그러나 생체외 백혈구 화학주성 개선이 생체내 면역 기능 개선으로 어느 정도까지 전환되는지는 아직 확실하지 않습니다.
3.2. 식균작용과 미생물 사멸
호중구가 감염 부위로 이동하면 침입한 병원균을 삼키기 시작합니다.그림 2). 다양한 세포내 과립이 동원되어 포식체와 융합되어 항균 펩타이드와 단백질의 무기고를 포식체로 비웁니다[ 149 ]. NADPH(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산염) 산화효소의 구성 요소는 식세포막에 조립되어 병원균을 죽이기 위해 호중구에 의해 생성된 ROS의 긴 계열 중 첫 번째인 초산화물을 생성합니다. 과산화물 디스뮤타제 효소는 과산화물을 과산화수소로 전환시킨 후, 호산화성 과립 효소인 골수과산화효소를 통해 산화성 차아염소산을 형성하는 데 사용될 수 있습니다[ 149 ]. 차아염소산은 아민과 추가로 반응하여 클로라민으로 알려진 2차 산화제를 형성할 수 있습니다. 이러한 다양한 호중구 유래 산화제는 생물학적 표적에 대해 서로 다른 반응성과 특이성을 가지며, 단백질 티올 그룹은 특히 취약합니다.
스코르부틴 기니아 피그에서 분리된 호중구는 미생물을 죽이는 능력이 심각하게 손상되어 있으며[ 54 , 55 , 70 ], 연구에 따르면 아스코르브산이 풍부한 동물과 비교하여 스코르부틴에서 나온 호중구의 식균 작용 및/또는 ROS 생성이 손상된 것으로 나타났습니다[ 68 , 69 , 70 ]. 비타민 C 상태가 부적절한 지원자의 호중구에 의한 ROS 생성은 비타민 C의 식이 공급원을 보충한 후 20%까지 향상될 수 있으며[ 147 ] 노인 참가자에게 비타민 C와 E [ 148 ]. 재발성 감염[ 57 , 58 , 66 , 67 , 72 ] 또는 유전적 질환인 CGD 또는 CHS[ 138 , 139 , 141 , 143 , 150 ]가 있는 환자는 호중구 세균 사멸 및/또는 식균 작용이 손상되어 크게 개선될 수 있습니다. 그램 용량의 비타민 C를 보충하면 오래 지속되는 임상 개선이 가능합니다. 그러나 몇 가지 연구에서는 비타민 C를 보충한 CGD 또는 CHS 환자에서 분리한 호중구의 생체외 항진균 또는 항세균 활성이 개선되지 않는 것으로 나타났습니다 [ 140 , 151 ]. 이러한 차이의 이유는 명확하지 않지만 대부분의 경우 평가되지 않는 환자의 기본 비타민 C 수준에 따라 달라질 수 있습니다. 더욱이, 서로 다른 미생물은 호중구의 산화 및 비산화 항균 메커니즘에 대해 다양한 감수성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 황색포도상구균은 산화 메커니즘에 민감한 반면, 다른 미생물은 비산화 메커니즘에 더 취약합니다[ 152 ]. 따라서 생체 외 호중구 기능을 평가하는 데 사용되는 미생물의 유형이 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
심각한 감염(패혈증) 환자는 미생물을 식균하는 능력이 감소하고 ROS 생성 능력이 감소합니다[ 153 ]. 호중구 식균작용의 감소는 환자 사망률의 증가와 관련이 있었습니다[ 154 ]. 흥미롭게도 Stephan et al. [ 155 ] 병원 감염이 발생하기 전 중환자의 호중구 사멸 활성이 손상된 것을 관찰했는데, 이는 사전 감염이 없는 중병 자체도 호중구 기능을 손상시킬 수 있음을 시사합니다. 이로 인해 병원 감염에 대한 후속 취약성이 발생했습니다. 심각한 감염 환자에서 백혈구의 식세포 및 산화제 생성 능력의 손상은 보상적인 항염증 반응에 기인하며, 그 결과 IL-10과 같은 면역억제 매개체의 수준이 향상되고 염증성 질환의 저산소 상태가 발생합니다 . ROS 생성을 위한 기질을 감소시키는 사이트입니다 [ 156 ]. 또 다른 설명은 심각한 감염 동안 수요 증가로 인해 골수에서 더 많은 수의 미성숙 호중구가 방출된다는 것입니다. 이러한 미성숙 '밴드' 세포는 분화된 호중구에 비해 기능이 저하되었습니다[ 157 ]. 따라서 중증 감염에서 상충되는 결과는 활성화된 완전 분화 호중구와 비교하여 활동이 부족한 미성숙 호중구의 총 수의 다양성으로 인해 발생할 수 있습니다[ 158 , 159 ]. 활성화된 기저 상태를 보임에도 불구하고, 심각한 감염 환자의 성숙한 호중구는 생체외 자극 후 건강한 호중구와 동일한 정도로 ROS를 생성하지 않습니다[ 160 ]. 패혈증 환자의 식균 작용, 산화제 생성 및 백혈구에 의한 미생물 사멸에 대한 비타민 C 보충의 효과는 아직 연구되지 않았습니다.
3.3. 호중구 세포사멸 및 제거
미생물의 식균 작용과 사멸 이후 호중구는 세포사멸( apoptosis ) 이라고 불리는 프로그램화된 세포 사멸 과정을 겪습니다 . 이 과정은 대식세포에 의한 염증 부위에서 소모된 호중구의 후속 식균작용 및 제거를 촉진하여 염증 해결을 지원하고 과도한 조직 손상을 예방합니다.그림 2). 카스파제는 세포사멸 과정에서 핵심 효과기 효소이며, 포스파티딜 세린 노출로 최고조에 달하여 대식세포에 의한 흡수 및 제거를 위해 세포를 표시합니다[ 162 ]. 흥미롭게도 카스파제는 티올 의존성 효소이므로 활성화된 호중구에 의해 생성된 ROS에 의한 불활성화에 매우 민감합니다[ 163 , 164 ]. 따라서 비타민 C는 호중구 활성화 후 산화제에 민감한 카스파제 의존성 세포사멸 과정을 보호할 것으로 예상됩니다. 이러한 전제를 뒷받침하기 위해, 시험관 내 연구에서는 인간 호중구에 비타민 C를 첨가하면 호중구의 대장균 매개 세포사멸이 향상 될 수 있음이 나타났습니다.1 번 테이블) [ 71 ]. 비타민 C가 결핍된 Gulo 생쥐에서 분리한 복막 호중구는 세포사멸이 약화되고[ 75 ] 대신 괴사성 세포 사멸을 겪었습니다[ 73 ]. 이러한 비타민 C가 결핍된 호중구는 시험관 내에서 대식세포에 의해 식균되지 않았으며 생체 내에서 염증성 유전자좌에 지속되었습니다 [ 73 ]. 더욱이, 패혈증 동물에게 비타민 C를 투여하면 이들 동물의 폐에 있는 호중구 수가 감소했습니다[ 74 ].
수많은 연구에서 대조군 참가자와 비교하여 중증 감염 환자에서 호중구 세포사멸이 약화되었다고 보고했습니다[ 165 , 166 , 167 , 168 , 169 , 170 , 171 , 172 ]. 지연된 세포사멸은 질병의 중증도와 관련이 있는 것으로 보이며 패혈증 환자에서 관찰되는 강화된 조직 손상과 관련이 있는 것으로 생각됩니다[ 173 , 174 ]. 심각한 감염 중에 방출된 미성숙 '밴드' 호중구도 세포사멸에 저항성이 있고 수명이 더 긴 것으로 밝혀졌습니다[ 157 ]. 패혈증 환자의 혈장은 건강한 호중구의 세포사멸을 억제하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 염증성 사이토카인이 염증 상태에서 호중구의 생체 내 생존 증가에 책임이 있음을 시사합니다[ 165 , 174 , 175 , 176 ]. 흥미롭게도 고용량 비타민 C 투여는 암 환자의 사이토카인 수준을 조절하는 것으로 나타났으며[ 177 ] 심각한 감염 환자에서는 아직 평가되지 않았지만 비타민 C가 호중구 기능을 조절할 수 있는 또 다른 메커니즘일 수 있습니다. 이 환자들에서는. 현재까지 패혈증 환자의 호중구 세포사멸에 대한 비타민 C 보충 효과를 조사한 연구는 단 하나뿐입니다 [ 178 ]. 패혈성 복부 수술 환자에게 비타민C 450mg/일을 정맥 보충하면 카스파제-3 단백질 수준이 감소하는 것으로 나타났으며, 따라서 말초 혈액 호중구에 항세포사멸 효과가 있는 것으로 추정됩니다. 그러나 활성화 후 호중구의 카스파제 활성 및 세포사멸은 평가되지 않았습니다. 더욱이, 순환하는 호중구는 염증 조직 유전자좌에서 호중구의 활성화 상태를 반영하지 못할 수도 있습니다. 분명히, 호중구 세포사멸과 염증성 유전자좌 제거에서 비타민 C의 역할을 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 수행되어야 합니다.
3.4. 호중구 괴사 및 NETosis
세포사멸을 겪지 못한 호중구는 대신 괴사성 세포 사멸을 겪습니다.그림 2). 프로테아제와 같은 독성 세포내 성분의 후속 방출은 광범위한 조직 손상을 일으킬 수 있습니다 [ 179 , 180 ]. 최근 발견된 호중구 사망의 한 형태는 NETosis라고 불립니다. 이는 호중구 DNA, 히스톤 및 효소로 구성된 '호중구 세포외 트랩 ' (NET)의 방출로 인해 발생합니다 . NET는 미생물을 죽이는 독특한 방법으로 제안되었지만[ 182 , 183 ], 조직 손상 및 장기 부전에도 연루되어 있습니다[ 184 , 185 ]. NET 관련 히스톤은 손상 관련 분자 패턴 단백질로 작용하여 면역 체계를 활성화하고 추가 손상을 일으킬 수 있습니다 [ 186 ]. 패혈증 환자 또는 계속해서 패혈증이 발생하는 환자는 순환하는 무세포 DNA의 수준이 상당히 상승했는데, 이는 NET 형성을 나타내는 것으로 생각됩니다[ 184 , 187 ].
비타민 C가 결핍된 Gulo 녹아웃 마우스를 대상으로 한 전임상 연구에서는 패혈증 동물의 폐에서 NETosis가 증가하고 순환 무세포 DNA가 증가한 것으로 나타났습니다[ 75 ]. 이러한 지표의 수준은 비타민 C가 충분한 동물이나 비타민 C를 투여한 결핍 동물에서 약화되었습니다.1 번 테이블). 동일한 연구자들은 인간 호중구에 비타민 C를 시험관 내 보충하면 포르볼 에스테르에 의해 유발된 NETosis가 약화된다는 것을 보여주었습니다[ 75 ]. 그러나 패혈증 환자에게 비타민 C를 4일 동안 투여한 결과 순환 세포 유리 DNA 수준이 감소하지 않은 것으로 나타났습니다[ 188 ]. 치료 기간이 너무 짧아서 지속적인 효과를 볼 수 없었을 수도 있습니다. 무세포 DNA는 괴사 조직에서 유래할 수도 있으므로 호중구 유래 DNA에 특이적이지 않다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 호중구 특이적 단백질이나 효소(예: 골수과산화효소)와 DNA의 연관성은 잠재적으로 그 출처에 대한 지표를 제공할 수 있습니다 .
전사 인자 HIF-1α는 세포사멸 을 지연시켜 저산소 위치에서 호중구 생존을 촉진합니다 . 흥미롭게 도 비타민 C는 HIF-1α의 수준과 활성을 조절하는 철 함유 디옥시게나제 효소의 보조 인자입니다 . 이들 하이드록실라제 효소는 구성적으로 발현된 HIF-1α의 분해를 촉진하고 전사 보조활성제의 결합을 감소시킴으로써 HIF-1α 활성을 하향조절합니다. 비타민 C가 결핍된 Gulo 녹아웃 마우스에서는 정상 산소 상태에서 HIF-1α의 상향 조절이 관찰되었으며, 호중구 세포자멸사 및 대식세포에 의한 제거가 약화되었습니다[ 73 ]. HIF-1α는 또한 호중구에 의한 NET 생성의 조절인자로 제안되었으며[ 191 ], 따라서 비타민 C가 이들 세포에 의한 NET 생성을 하향조절할 수 있는 잠재적 메커니즘을 제공합니다[ 75 ].
3.5. 림프구 기능
식세포와 마찬가지로 B 및 T 림프구는 SVCT를 통해 비타민 C를 높은 수준으로 축적합니다 [ 192 , 193 ]. 항산화 보호가 제안되었지만 이러한 세포 내에서 비타민 C의 역할은 덜 명확합니다 [ 194 ]. 시험관 내 연구에 따르면 비타민 C와 림프구의 배양은 증식을 촉진하여 [ 76 , 77 ] 항체 생성을 강화하고 [ 78 ] 다양한 세포 사멸 자극에 대한 저항성을 제공합니다 [ 195 ]. 더욱이, 비타민 C는 미성숙 T 세포의 발달 분화 및 성숙에 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다.1 번 테이블) [ 76 , 79 ]. 유사한 증식 및 분화/성숙 효과가 성숙한 자연살해세포와 미성숙 자연살해세포에서 각각 관찰되었습니다[ 196 ].
기니피그를 대상으로 한 초기 연구에서는 복강 내 비타민 C 치료 후 분리된 말초 혈액 림프구의 유사분열 활성이 강화되었으며, 예방접종 중 체액성 항체 수준이 강화된 것으로 나타났습니다[ 82 , 83 , 84 , 85 ]. 한 인간 개입 연구에서는 항체 수준(면역글로불린(Ig)M, (Ig)G, (Ig)A)과 비타민 C 보충 사이에 긍정적인 연관성이 있다고 보고했지만[ 85 ] 다른 연구에서는 그렇지 않았습니다[ 62 ]. 대신, Anderson과 동료들은 천식을 앓고 있는 어린이와 건강한 지원자에게 저그램 용량의 비타민 C를 경구 및 정맥으로 보충하면 T-림프구의 미토겐 유도 증식 및 확대에 대한 체외 측정인 림프구 변형이 향상된다는 것을 보여주었습니다.1 번 테이블) [ 62 , 63 , 81 ]. 노인들에게 비타민 C를 투여하면 체외 림프구 증식이 향상되는 것으로 나타났으며[ 80 ], 비타민 C와 비타민 A 및/또는 E의 조합을 사용하여 확인된 결과입니다[ 148 , 197 ]. 독성 화학물질에 대한 노출은 림프구 기능에 영향을 미칠 수 있으며, 자연 살해 세포 활동과 T 세포 및 B 세포 분열 촉진제에 대한 림프구 폭발성 반응은 모두 비타민 C 보충 후 정상 수준으로 회복되었습니다 [ 198 ]. 위에서 언급한 인간 연구는 고무적이지만, 이러한 결과를 확인하기 위해서는 더 많은 인간 개입 연구가 필요하다는 것은 분명합니다.
야생형 및 Gulo 녹아웃 마우스에 대한 최근 연구에 따르면 200mg/kg의 비타민 C를 비경구 투여하면 패혈증에서 관찰되는 조절 T 세포(Treg)의 면역 억제가 조절되는 것으로 나타났습니다[ 89 ]. 비타민 C 투여는 Treg 증식을 강화하고 특정 전사 인자, 항원 및 사이토카인의 발현을 억제함으로써 Treg의 음성 면역 조절을 억제했습니다[ 89 ]. 관련된 메커니즘은 비타민 C의 유전자 조절 효과에 의존할 가능성이 높습니다[ 79 , 89 , 199 , 200 ]. 예를 들어, 최근 연구에서는 비타민 C가 메틸화된 DNA와 히스톤을 수산화하는 철 함유 디옥시게나제의 보조 인자 역할을 통해 후생적 조절에 관여한다는 사실을 밝혔습니다[ 22 , 201 ]. 텐-일레븐 전위(TET) 효소는 메틸사이토신 잔기를 하이드록실화하는데, 이는 그 자체로 후생적 표지로 작용할 수 있으며 후성적 조절의 중요한 과정인 메틸화된 잔기의 제거를 촉진합니다 [ 202 ]. 예비 증거에 따르면 비타민 C는 TET 및 히스톤 탈메틸화와 관련된 후생적 메커니즘을 통해 T 세포 성숙을 조절할 수 있습니다[ 79 , 199 , 200 ]. 전사 인자 및 후생적 표지의 조절을 통해 비타민 C의 세포 신호 전달 및 유전자 조절 기능이 비타민 C의 면역 조절 기능에서 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다.
3.6. 염증 매개체
사이토카인은 감염과 염증에 반응하여 선천적 면역 세포와 적응 면역 세포 모두에서 분비되는 중요한 세포 신호 분자입니다[ 1 ]. 이들은 체모카인, 인터페론(IFN), IL, 림포카인 및 TNF를 포함한 광범위한 분자로 구성되어 체액성 및 세포 기반 면역 반응을 모두 조절하고 특정 세포 집단의 성숙, 성장 및 반응성을 조절합니다. 사이토카인은 염증 유발 또는 항염증 반응을 유발할 수 있으며, 비타민 C는 전신 및 백혈구 유래 사이토카인을 복잡한 방식으로 조절하는 것으로 보입니다.
말초 혈액 림프구와 비타민 C의 배양은 지질다당류(LPS)에 의해 유발된 염증성 사이토카인 TNF-α 및 IFN-γ의 생성을 감소시키고 항염증성 IL-10 생성을 증가시켰으나 IL-1β 수준에는 영향을 미치지 않았습니다. 77 ]. 더욱이, 폐렴 환자로부터 분리된 말초 혈액 단핵구에 비타민 C를 시험관 내 첨가하면 전염증성 사이토카인인 TNF-α 및 IL-6의 생성이 감소했습니다[ 86 ]. 그러나 또 다른 연구에서는 말초 혈액 단핵구를 비타민 C 및/또는 비타민 E로 시험관 내 처리하면 LPS로 자극된 TNF-α 생성이 향상되었지만 IL-1β 생성에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다[ 87 ]. 또한, 바이러스에 감염된 인간 및 쥐의 섬유아세포와 비타민 C의 배양은 항바이러스 IFN 생성을 향상시켰습니다[ 91 , 92 , 93 ]. 건강한 지원자에게 하루 1g의 비타민 C(비타민 E 유무에 관계없이)를 보충하면 LPS로 자극한 후 말초 혈액 단핵 세포 유래 IL-10, IL-1 및 TNF-α가 향상되는 것으로 나타났습니다[ 87 , 94 ] . 따라서 사이토카인 생성에 대한 비타민 C의 효과는 세포 유형 및/또는 염증 자극제에 따라 달라지는 것으로 보입니다. 최근 연구에 따르면 중추 신경계에 상주하는 골수 유래 대식세포인 미세아교세포의 비타민 C 치료는 세포의 활성화와 염증성 사이토카인인 TNF, IL-6 및 IL-1β의 합성을 약화시키는 것으로 나타 났습니다 . 이는 항염증성 표현형을 나타냅니다.
Gluo 녹아웃 마우스를 사용한 전임상 연구에서는 비타민 C의 사이토카인 조절 효과가 강조되었습니다. 인플루엔자 바이러스에 감염된 비타민 C가 결핍된 Gulo 녹아웃 마우스는 폐에서 전염증성 사이토카인 TNF-α 및 IL-1α/β의 합성이 강화된 것으로 나타났습니다. 항바이러스성 사이토카인 IFN-α/β의 생산 감소 [ 88 ]. 복합성 복막염이 있는 Gulo 생쥐에게 비타민 C를 투여한 결과 분리된 호중구에 의한 전염증성 사이토카인 TNF-α 및 IL-1β의 합성이 감소했습니다 [ 75 ]. 200mg/kg의 비경구 비타민 C를 투여한 패혈증 Gulo 마우스에 대한 또 다른 연구에서는 Tregs에 의한 억제성 사이토카인인 TGF-β 및 IL-10의 분비가 감소한 것으로 나타났습니다[ 89 ]. 이 연구에서는 IL-4 분비 감소와 IFN-γ 분비 증가도 관찰되었는데, 이는 패혈증에서 비타민 C의 면역 조절 효과를 암시합니다. 전반적으로 비타민 C는 유전자 조절 효과를 통해 사이토카인 생성을 정상화하는 것으로 보입니다.
히스타민은 병원체 및 스트레스에 대한 면역 반응 동안 호염기구, 호산구 및 비만 세포에 의해 생성되는 면역 매개체입니다. 히스타민은 혈관 확장을 자극하고 모세혈관 투과성을 증가시켜 콧물과 눈의 전형적인 알레르기 증상을 유발합니다. 비타민 C가 필요한 동물 모델인 기니피그를 사용한 연구에서는 비타민 C 고갈이 순환 히스타민 수치 증가와 관련이 있으며, 동물에게 비타민 C를 보충하면 히스타민 수치가 감소하는 것으로 나타났습니다[ 56 , 95 , 96 , 97 , 98 ]. 강화된 히스타민 생성은 이들 동물에서 비타민 C의 활용을 증가시키는 것으로 밝혀졌습니다[ 96 ]. 동물 연구와 일치하게, 경구 비타민 C(125mg/일 ~ 2g/일) 및 정맥 내 비타민 C(7.5g 주입)를 사용한 인간 개입 연구에서는 히스타민 수치가 감소한 것으로 보고되었습니다[ 61 , 99 , 100 , 101 ]. 감염성 질환에 비해 알레르기 환자에서 더 뚜렷이 나타납니다[ 101 ]. 비타민 C가 히스타민을 '해독'하기 위해 제안되었지만[ 96 , 97 ], 비타민 C 투여 후 생체 내에서 히스타민 수치가 감소하는 정확한 메커니즘은 현재 알려져 있지 않습니다. 더욱이, 히스타민 수치에 대한 비타민 C 보충의 효과는 모든 연구에서 관찰되지 않았습니다 [ 203 ].
4. 비타민 C 결핍 상태
다양한 환경 및 건강 상태가 비타민 C 상태에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 섹션에서는 면역력 저하 및 감염에 대한 감수성 증가와도 관련이 있는 사례를 논의합니다. 예를 들어, 오존 및 이산화질소와 같은 산화제가 포함된 대기 오염에 노출되면 신체 내 산화제-항산화제 균형이 깨져 산화 스트레스가 발생할 수 있습니다 [ 204 ]. 항산화 방어가 손상된 경우에도 산화 스트레스가 발생할 수 있는데, 이는 비타민 C 수치가 부족한 경우일 수 있습니다 [ 205 ]. 대기 오염은 호흡기 내막액을 손상시키고 호흡기 질환의 위험을 증가시킬 수 있으며, 특히 면역력 저하와 비타민 C 부족 [ 14 , 204 ] 위험이 있는 어린이 및 노인의 경우 호흡기 질환 위험을 증가 시킬 수 있습니다 . 비타민 C는 과산화물 및 과산화물 라디칼, 과산화수소, 차아염소산 및 산화성 대기 오염물질을 제거할 수 있는 자유 라디칼 제거제입니다[ 207 , 208 ]. 비타민 C의 항산화 특성은 다양한 오염 물질, 중금속, 살충제 및 생체 이물질로 인해 발생하는 산화제 및 산화제 매개 손상에 노출된 폐 세포를 보호할 수 있게 해줍니다[ 204 , 209 ].
담배 연기는 세계 여러 지역에서 과소평가되는 오염 물질입니다. 흡연자와 수동 흡연자 모두 비흡연자에 비해 혈장 및 백혈구 비타민 C 수치가 낮습니다[ 10 , 210 , 211 ]. 이는 부분적으로 산화 스트레스 증가와 비흡연자에 비해 비타민 C 섭취량이 적고 대사 전환율이 높기 때문입니다. [ 10 , 211 , 212 , 213 ]. 흡연하는 성인의 평균 혈청 비타민 C 농도는 비흡연자에 비해 1/3 낮은 것으로 밝혀졌으며, 충분한 아스코르브산을 확보하기 위해 흡연자는 하루 35mg의 비타민 C를 추가로 섭취해야 한다고 권장됩니다. 산화제 손상을 복구하기 위한 산 [ 10 , 14 ]. 또한 환경적 담배 연기에 노출된 어린이와 청소년의 경우 비타민 C 수치가 더 낮습니다 [ 214 ]. 담배 연기에 노출된 비타민 C가 결핍된 기니피그에 대한 연구에 따르면 비타민 C는 단백질 손상과 지질 과산화를 예방할 수 있는 것으로 나타났습니다 [ 213 , 215 ]. 환경적 담배 연기에 노출된 수동 흡연자에서 비타민 C 보충은 산화 스트레스의 척도인 혈장 F2- 이소프로스탄 농도를 크게 감소시켰습니다[ 216 ]. 담배 사용은 비타민 C 가 역할을 할 수 있는 박테리아 및 바이러스 감염에 대한 감수성을 증가시킵니다 . 예를 들어, 인구 기반 연구에서 폐쇄성 기도 질환 발병 위험은 비흡연자에 비해 혈장 비타민 C 농도가 가장 낮은 사람(26 µmol/L)에서 상당히 높았으며, 비타민 C 농도가 증가함에 따라 위험은 감소했습니다 . ].
당뇨병 환자는 인플루엔자, 폐렴, 발 감염 등 일반적인 감염의 위험이 더 높으며 이는 이환율 및 사망률 증가와 관련이 있습니다 [ 220 , 221 ]. 비만에서 제2형 당뇨병 발병에 기여하는 여러 가지 면역 관련 변화가 관찰됩니다. 주요 요인은 비만인 대상의 지방 조직의 지속적인 저등급 염증이며, 이는 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병으로의 진행에 역할을 하며 마른 대상의 지방 조직에는 존재하지 않습니다[ 222 , 223 ]. 지방 조직은 염증성 대식세포와 T 세포에 의해 침투되어 인터루킨 및 TNF-α와 같은 염증성 사이토카인이 축적됩니다 [ 224 , 225 ]. 제2형 당뇨병 연구에서 혈장 비타민 C 수치의 감소가 관찰되었으며[ 18 , 226 ], 제2형 당뇨병에서 비타민 C의 필요성이 증가하는 주요 원인은 고혈당증으로 인한 높은 수준의 산화 스트레스인 것으로 생각됩니다. 10 , 227 , 228 ]. 혈장 비타민 C 농도와 당뇨병 위험, 헤모글로빈 A1c 농도(포도당 내성 지수), 공복 및 식후 혈당, 산화 스트레스 사이에는 역상관관계가 보고되었습니다[ 219 , 229 , 230 , 231 , 232 ]. 중재적 연구의 메타 분석에 따르면 비타민 C 보충은 제2형 당뇨병의 혈당 조절을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다 [ 233 ].
특히 노인들은 면역노화와 면역세포 기능 저하로 인해 감염에 취약하다[ 234 ]. 예를 들어, 호흡기 질환과 같은 일반적인 바이러스 감염은 일반적으로 건강한 젊은 사람에게 저절로 낫지만 폐렴과 같은 합병증으로 이어져 노인의 이환율과 사망률이 증가할 수 있습니다. 자유로운 생활을 하거나 시설에 수용된 노인에게서 평균 비타민 C 상태가 낮은 것으로 관찰되었으며, 이는 혈장 및 백혈구 농도의 감소로 나타납니다[ 10 , 235 , 236 ]. 노인(75~82세)은 모든 원인으로 인한 사망률을 강력하게 예측합니다[ 237 ]. 이 연령대에 만연한 급성 및 만성 질환도 비타민 C 보유량 감소에 중요한 역할을 할 수 있습니다 [ 238 , 239 , 240 ]. 특히 시설에 수용되는 것은 이 연령대의 악화 요인으로, 시설에 없는 노인들에 비해 혈장 비타민 C 수치가 훨씬 더 낮습니다. 급성 호흡기 감염을 앓고 있는 노인 입원 환자가 비타민 C를 섭취하지 않은 환자보다 비타민 C 보충으로 훨씬 더 나은 것으로 나타났습니다 [ 241 ]. 60세 이상 개인의 면역학적 감시가 감소하면 암 위험이 더 커지고 암 환자, 특히 암 치료를 받는 환자는 면역 체계가 손상되고 비타민 C 상태가 감소하며 패혈증 발병 위험이 높아집니다 [ 242 , 243 ]. 일반적으로 입원 환자는 일반 인구에 비해 비타민 C 상태가 낮습니다[ 244 ].
5. 비타민 C와 감염
비타민 C 결핍증 괴혈병의 주요 증상은 특히 호흡기 감염에 대한 현저한 감수성이며, 폐렴은 괴혈병의 가장 빈번한 합병증 중 하나이자 주요 사망 원인입니다[ 7 ]. 폐결핵 및 폐렴과 같은 급성 호흡기 감염 환자는 대조군에 비해 혈장 비타민 C 농도가 감소했습니다 [ 245 ]. 급성 호흡기 감염 환자에게 비타민 C를 투여하면 혈장 비타민 C 수치가 정상으로 돌아가고 호흡기 증상의 심각도가 완화됩니다 [ 246 ]. 급성 폐 감염의 경우 정맥 내 비타민 C 투여 후 흉부 엑스레이가 빠르게 제거되는 것으로 나타났습니다 [ 247 , 248 ]. 감염된 폐에서 호중구가 비타민 C에 의존적으로 제거되는 것은 세포사멸이 강화되고 그에 따른 식세포작용과 대식세포에 의한 소모된 호중구의 제거로 인해 발생할 수 있습니다[ 73 ]. 패혈증으로 인한 폐 손상이 있는 동물에 대한 전임상 연구에서는 비타민 C 투여가 폐포액 제거를 증가시키고, 기관지폐포 상피 장벽 기능을 향상시키며, 호중구 격리를 약화시킬 수 있음을 나타냈습니다[ 74 ]. 이는 모두 정상적인 폐 기능에 필수적인 요소입니다.
메타 분석에 따르면 매일 200mg 이상의 비타민C 보충은 감기의 중증도와 지속 기간을 개선하는 데 효과적이며 신체적 스트레스에 노출될 경우 감기의 발병률도 감소시키는 것으로 나타났습니다[ 249 ]. 비타민 C 상태가 부적절한(즉, <45 μmol/L) 개인의 보충도 감기 발병률을 감소시켰습니다 [ 203 ]. 놀랍게도 감기 동안 비타민 C 상태를 평가한 연구는 거의 없습니다 [ 250 ]. 백혈구 비타민 C 수치와 비타민의 소변 배설이 크게 감소하는 것이 일반적인 감기 발병 중에 발생하는 것으로 보고되었으며, 감염 후 수치가 정상으로 돌아왔습니다 [ 251 , 252 , 253 , 254 ]. 이러한 변화는 감기 감염 중에 비타민 C가 활용된다는 것을 나타냅니다. 감기에 걸린 동안 비타민 C를 그램 단위로 투여하면 백혈구 비타민 C 수치의 감소가 완화되었으며, 이는 비타민 C 투여가 회복 과정에 도움이 될 수 있음을 시사합니다 [ 251 ].
폐렴에서 회복에 대한 비타민 C의 유익한 효과가 주목되었습니다. 폐렴으로 입원한 노인 중 비타민C 수치가 매우 낮은 것으로 판단된 경우, 중증 환자의 경우 비타민C 투여로 호흡기 증상 점수가 감소했다[ 246 ]. 다른 폐렴 환자의 경우 저용량 비타민C(0.25~0.8g/일)는 비타민C를 보충하지 않은 그룹에 비해 입원기간을 19% 줄인 반면, 고용량군(0.5~1.6g/일)은 입원기간을 19% 단축했다. 36% [ 255 ]. 흉부 X선, 체온, 적혈구 침강속도의 정상화에도 긍정적인 효과가 있었다[ 255 ]. 예방적 비타민 C 투여는 또한 폐렴과 같은 더 심각한 호흡기 감염의 발병 위험을 감소시키는 것으로 나타나므로 [ 256 ] 호흡기 감염 중에 관찰되는 낮은 비타민 C 수치는 질병의 원인이자 결과일 가능성이 높습니다.
6. 결론
전반적으로, 비타민 C는 선천성 면역 체계와 적응성 면역 체계 모두의 세포 기능에 다양한 유익한 효과를 미치는 것으로 보입니다. 비타민 C는 내인성 및 외인성 산화 문제로부터 신체를 보호하는 강력한 항산화제이지만 수많은 생합성 및 유전자 조절 효소에 대한 보조 인자로서의 작용이 면역 조절 효과에 중요한 역할을 할 가능성이 높습니다. 비타민 C는 호중구가 감염 부위로 이동하는 것을 자극하고 식균 작용과 산화제 생성 및 미생물 사멸을 향상시킵니다. 동시에 호중구 세포사멸 및 대식세포 제거를 강화하고 호중구 괴사 및 NETosis를 감소시켜 과도한 손상으로부터 숙주 조직을 보호합니다. 따라서, 숙주에 대한 과도한 손상을 피하면서 면역 체계가 병원체에 대해 적절한 반응을 시작하고 유지하려면 비타민 C가 필요하다는 것이 분명합니다.
비타민C는 다양한 면역 세포 기능을 강화함으로써 호흡기 및 전신 감염을 예방하고 치료할 수 있는 것으로 보입니다. 감염 예방을 위해서는 세포와 조직 수준을 최적화하는 포화 혈장 수준(즉, 100~200mg/일)은 아니더라도 최소한 적절한 수준의 비타민 C 섭취가 필요합니다. 대조적으로, 확립된 감염의 치료에는 증가된 대사 요구를 보상하기 위해 훨씬 더 높은(그램) 용량의 비타민이 필요합니다.
역학 연구에 따르면 비타민 C 결핍증은 여전히 서구 인구에서 상대적으로 흔하며, 비타민 C 결핍은 미국에서 네 번째로 흔한 영양 결핍입니다. 그 이유에는 섭취량 감소와 제한된 바디 매장이 포함됩니다. 오염, 흡연, 감염 퇴치, 산화 및 염증 성분이 포함된 질병(예: 제2형 당뇨병 등)으로 인해 비타민 C의 필요성이 증가합니다. 특히 노인이나 노인과 같은 그룹에서 식이 요법이나 보충제를 통해 비타민 C의 적절한 섭취를 보장합니다. 비타민 C 결핍의 위험 요인에 노출된 개인은 적절한 면역 기능과 감염에 대한 저항이 필요합니다.
감사의 말
원고를 비판적으로 검토한 Mark Hampton과 Bayer Consumer Care Ltd.를 대신하여 의료 글쓰기 지원 및 편집 지원을 위해 Deborah Nock(Medical WriteAway, 영국 노리치)에게 감사드립니다. ACC는 뉴질랜드 건강 연구 위원회의 수혜자입니다. 찰스 허커스 건강 연구 펠로우십.
이해 상충
SM은 종합비타민제 제조사인 바이엘컨슈머케어(Bayer Consumer Care Ltd.)에 근무하며 '비타민C 부족상태'에 대한 글을 썼다. ACC는 핵심 오피니언 리더로서 Bayer Consumer Care Ltd.로부터 자금 지원을 받았습니다.
주요우울장애 및 범불안장애에 대한 심리치료: 건강 기술 평가
비타민 C 섭취가 인간 건강에 미치는 영향: 임상 증거를 (잘못) ...
