메틸말론산

메틸말론산(영어: methylmalonic acid)은 디카르복실산 그룹의 화합물이다. 말론산의 기본 구조로 구성되어 있으며 메틸기를 가지고 있다. 메틸말론산의 염을 메틸말론산염(영어: methylmalonate)이라고 한다.

신진대사

프로피오네이트 대사 경로에서 부산물로 메틸말론산

메틸말론산은 프로피오네이트 대사 경로의 부산물이다.[1] 이에 대한 시작 공급원은 다음과 같으며 괄호 안에는 전신 프로피온산 대사에 대한 각각의 대략적인 기여도가 표시되어 있다:[2]

프로피오네이트 유도체인 프로피오닐-CoA는 프로피오닐-CoA 카르복실라제에 의해 D-메틸말론닐-CoA로 전환된 다음 메틸말론닐-CoA 에피메라아제에 의해 L-메틸말론닐-CoA로 전환된다.[5] 시트르산 회로으로의 진입은 L-메틸말론닐-CoA 뮤타제에 의해 L-메틸말론닐-CoA가 석시닐-CoA로 전환되는 과정을 통해 이루어지며, 이때 보조 인자로서 아데노실코발라민 형태의 비타민 B12가 필요하다.[1] 프로피오닐-CoA에서 숙시닐-CoA로의 분해 경로는 시트르산 회로의 가장 중요한 아나플라제 경로 중 하나이다.[6] 메틸말론산은 이 대사 경로의 부산물로 D-메틸말론닐-CoA가 D-메틸말론닐-CoA 가수분해효소에 의해 메틸말론산과 CoA로 분해될 때 형성되는 물질이다.[1][4] 효소 아실-CoA 합성효소 패밀리 멤버 3(ACSF3)은 메틸말론산과 CoA를 메틸말론닐-CoA로 전환하는 역할을 담당한다.[7]

세포 내 에스테라아제는 메틸말론산에서 메틸기(-CH3)를 제거하여 말론산을 생성할 수 있다.[8]

임상적 관련성

비타민 B12 결핍증

 이 부분의 본문은 비타민 B12 결핍증입니다.

메틸말론산 수치가 증가하면 비타민 B12 결핍을 나타낼 수 있다. 이 검사는 매우 민감하지만(비타민 B12 결핍 환자는 거의 항상 수치가 상승함), 특이도가 높지는 않다(비타민 B12 결핍이 없는 환자도 수치가 상승할 수 있음).[9] 메틸말론산은 비타민 B12 결핍 환자의 90-98%에서 상승한다. 70세 이상 환자의 20-25%는 메틸말론산 수치가 높지만, 이들 중 25-33%는 B12 결핍이 없기 때문에 특이도가 낮다. 이러한 이유로 노인의 경우 메틸말론산 수치 검사는 일상적으로 권장되지 않는다.[10]

대사성 질환

과잉은 메틸말로닉산혈증들과 관련이 있다.

메틸말론산 수치 상승이 말론산 수치 상승을 동반하는 경우, 이는 대사 질환 복합 말론산 메틸말론산 산성뇨증(CMAMMA)을 나타낼 수 있다. 혈장 내 말론산 대 메틸말론산 비율을 계산하여 CMAMMA는 전형적인 메틸말론산혈증과 구별할 수 있다.[11]

암

또한, 나이가 들면서 혈액에 축적되는 메틸말론산은 2020년 종양 진행과 관련이 있는 것으로 나타났다.[12]

소장에서의 박테리아 과증식

소장에서 박테리아가 과증식하면 비타민 B12의 흡수 과정에서 박테리아의 경쟁으로 인해 메틸말론산 수치가 높아질 수 있다.[13][14] 이는 음식과 경구 보충제를 통한 비타민 B12에도 해당되며 비타민 B12 주사를 통해 피할 수 있다. 또한 단장 증후군 환자의 사례 연구를 통해 장내 세균이 과도하게 증식하면 메틸 말론산의 전구체인 프로피온산의 생산이 증가한다는 가설이 있다.[15] 이러한 경우 메트로니다졸을 투여하면 메틸 말론산 수치가 정상으로 돌아온 것으로 나타났다.[15][16]

측정

혈중 메틸말론산 농도는 기체 크로마토그래피 질량 분석법 또는 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS)으로 측정하며 건강한 사람의 메틸말론산 예상 값은 73~271 nmol/L이다.[17][18]

참고 항목

각주

  1. ↑ 가 나 다 Tejero, Joanne; Lazure, Felicia; Gomes, Ana P. (March 2024). “Methylmalonic acid in aging and disease”. 《Trends in Endocrinology & Metabolism》 35 (3): 188–200. doi:10.1016/j.tem.2023.11.001. ISSN 1043-2760. PMC 10939937 |pmc= 값 확인 필요 (도움말). PMID 38030482. 
  2. ↑ 가 나 다 라 Chandler, R.J.; Venditti, C.P. (September 2005). “Genetic and genomic systems to study methylmalonic acidemia”. 《Molecular Genetics and Metabolism》 (영어) 86 (1–2): 34–43. doi:10.1016/j.ymgme.2005.07.020. PMC 2657357. PMID 16182581. 
  3. ↑ 가 나 다 라 “Proposed guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic and propionic acidemia”. 《Orphanet Journal of Rare Diseases》 9 (1): 130. September 2014. doi:10.1186/s13023-014-0130-8. PMC 4180313. PMID 25205257. 
  4. ↑ 가 나 (영어), Elsevier  |제목=이(가) 없거나 비었음 (도움말)
  5. ↑ Diogo, Rui; Rua, Inês B; Ferreira, Sara; Nogueira, Célia; Pereira, Cristina; Rosmaninho-Salgado, Joana; Diogo, Luísa (2023년 10월 31일). “Methylmalonyl Coenzyme A (CoA) Epimerase Deficiency, an Ultra-Rare Cause of Isolated Methylmalonic Aciduria With Predominant Neurological Features”. 《Cureus》 (영어) 15 (10). doi:10.7759/cureus.48017. ISSN 2168-8184. PMC 10687495 |pmc= 값 확인 필요 (도움말). PMID 38034150. 
  6. ↑ Collado, M. Sol; Armstrong, Allison J.; Olson, Matthew; Hoang, Stephen A.; Day, Nathan; Summar, Marshall; Chapman, Kimberly A.; Reardon, John; Figler, Robert A. (July 2020). “Biochemical and anaplerotic applications of in vitro models of propionic acidemia and methylmalonic acidemia using patient-derived primary hepatocytes”. 《Molecular Genetics and Metabolism》 (영어) 130 (3): 183–196. doi:10.1016/j.ymgme.2020.05.003. PMC 7337260. PMID 32451238. 
  7. ↑ “ACSF3 gene”. 《Medlineplus》. 2024년 4월 15일에 확인함. 
  8. ↑ “Methylmalonate toxicity in primary neuronal cultures”. 《Neuroscience》 86 (1): 279–290. September 1998. doi:10.1016/S0306-4522(97)00594-0. PMID 9692761. 
  9. ↑ “Sensitivity and Specificity”. 《Emory University School of Medicine》. 2012년 10월 1일에 원본 문서에서 보존된 문서. 
  10. ↑ “B12 Deficiency and Dizziness”. 《www.dizziness-and-balance.com》. 
  11. ↑ “A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA”. 《JIMD Reports》 (Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg) 30: 15–22. 2016. doi:10.1007/8904_2016_531. ISBN 978-3-662-53680-3. PMC 5110436. PMID 26915364. 
  12. ↑ “Age-induced accumulation of methylmalonic acid promotes tumour progression”. 《Nature》 585 (7824): 283–287. September 2020. doi:10.1038/s41586-020-2630-0. PMC 7785256. PMID 32814897. 
  13. ↑ Dukowicz, Andrew C.; Lacy, Brian E.; Levine, Gary M. (February 2007). “Small Intestinal Bacterial Overgrowth”. 《Gastroenterology & Hepatology》 3 (2): 112–122. ISSN 1554-7914. PMC 3099351. PMID 21960820. 
  14. ↑ “Competition between bacteria and intrinsic factor for vitamin B 12 : implications for vitamin B 12 malabsorption in intestinal bacterial overgrowth”. 《Gastroenterology》 62 (2): 255–260. February 1972. doi:10.1016/s0016-5085(72)80177-x. PMID 4629318. 
  15. ↑ 가 나 “Vitamin B12 status, methylmalonic acidemia, and bacterial overgrowth in short bowel syndrome”. 《Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition》 48 (4): 495–497. April 2009. doi:10.1097/MPG.0b013e31817f9e5b. PMID 19322060. 
  16. ↑ “Is Serum Methylmalonic Acid a Reliable Biomarker of Vitamin B12 Status in Children with Short Bowel Syndrome: A Case Series”. 《The Journal of Pediatrics》 192: 259–261. January 2018. doi:10.1016/j.jpeds.2017.09.024. PMC 6029886. PMID 29129351. 
  17. ↑ (학위논문).  |제목=이(가) 없거나 비었음 (도움말)
  18. ↑ “Methylmalonic Acid, Serum or Plasma (Vitamin B12 Status)”. 《ltd.aruplab.com》.