# 트리글리세라이드의 분해 과정에서 호르몬 감수성 지방 분해효소 (hormone-sensitive lipase, HSL)가 활성화되는 신호 전달 경로는?

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> subject: 생체 대사와 항상성

## 문제

트리글리세라이드의 분해 과정에서 호르몬 감수성 지방 분해효소 (hormone-sensitive lipase, HSL)가 활성화되는 신호 전달 경로는?

## 보기

1. 인슐린 → PKA 억제 → HSL 불활성화
2. 아세틸-CoA → mTOR 활성화 → HSL 인산화
3. 글루카곤 → 직접 HSL을 활성화한다
4. 에피네프린 → β-아드레날린 수용체 → cAMP ↑ → PKA 활성화 → HSL 인산화 → 활성화 **✔ 정답**
5. 포도당 → PIP2 분해 → IP3 증가 → Ca2+ 방출 → HSL 활성화

**정답: 4**

## 해설

금식 또는 스트레스 상황에서 에피네프린이 β-아드레날린 수용체에 결합하면 cAMP가 증가하고, 단백질 키나제 A (PKA)가 활성화되어 HSL을 인산화시켜 활성화한다. 반대로 인슐린은 PKA를 억제하여 HSL을 불활성화한다.

## 심화 해설

핵심 해설
**핵심 개념 분석 (Key Concept)**: 이 문제는 지방 조직에서 트리글리세라이드(TG, Triglyceride)가 분해되어 유리지방산(FFA, Free Fatty Acid)과 글리세롤로 방출되는 지방분해(Lipolysis) 과정의 핵심 조절 신호전달경로를 묻고 있어요. 특히 호르몬 감수성 지방 분해효소(HSL, Hormone-Sensitive Lipase)의 활성화 기전은 공복(기아) 상태나 운동, 스트레스 상황에서 에너지원 확보를 위한 중요한 생리적 과정이에요. 지방분해는 핵심! 에너지 항상성 유지의 핵심 대사 경로이며, 인슐린과 길항 작용을 하면서 조절됩니다.

**정답 근거 (Answer Rationale)**: 정답은 4번이에요. 금식(공복)이나 스트레스 상황에서 에피네프린(Epinephrine)이나 글루카곤(Glucagon)이 분비되면, 지방세포 표면의 β-아드레날린 수용체(β-Adrenergic Receptor)에 결합합니다. 이 수용체는 Gs 단백질을 통해 아데닐산 고리화효소(Adenylyl Cyclase, AC)를 활성화시키고, 그 결과 ATP로부터 cAMP 농도가 증가합니다. 증가된 cAMP는 단백질 키나제 A(PKA, Protein Kinase A)를 활성화시키고, PKA가 HSL을 인산화(Phosphorylation)시켜 활성화합니다. 활성화된 HSL은 지방 세포 내 지방 방울(Lipid Droplet) 표면으로 이동하여 트리글리세라이드를 분해합니다.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**:
① 혼동 주의! 인슐린(Insulin)은 HSL을 활성화시키는 PKA 경로를 억제하여 지방분해를 차단하는 항-지방분해(Anti-lipolytic) 호르몬입니다. 따라서 인슐린은 HSL을 불활성화시키는 것이 맞지만, 'PKA 억제'는 간접적인 기전이며, 인슐린이 직접 PKA를 억제한다는 설명은 정확하지 않습니다. (주 기전은 PDE3B 활성화를 통한 cAMP 분해)
② 아세틸-CoA(Acetyl-CoA)는 포도당/지방산 대사의 중간산물이며, mTOR는 단백질 합성과 세포 성장을 조절하는 경로로, HSL 활성화와는 직접적인 관련이 없습니다.
③ 글루카곤(Glucagon)도 HSL을 활성화하지만, '직접(Directly)' 활성화하는 것이 아니라 4번 보기와 동일한 cAMP → PKA 경로를 통해 간접적으로 활성화합니다. (글루카곤은 간에서의 당신생(Gluconeogenesis)과 글리코겐 분해(Glycogenolysis)에 더 주로 작용합니다.)
⑤ 혼동 주의! 이 경로는 포스포리파제 C(PLC, Phospholipase C)를 통한 IP3/DAG 신호전달경로로, 주로 혈관 수축(Vasoconstriction)이나 글리코겐 분해(Glycogenolysis) 등에 관여합니다. 지방분해(Lipolysis)의 주요 신호는 아닙니다.

개념 정리:
**지방분해(Lipolysis) 신호전달 체계**
- **활성화 호르몬**: 에피네프린(Epinephrine), 노르에피네프린(Norepinephrine), 글루카곤(Glucagon), ACTH, 성장호르몬(GH)
- **억제 호르몬**: 인슐린(Insulin)
- **핵심 효소**: 호르몬 감수성 지방 분해효소(HSL) + 아디포트리글리세라이드 분해효소(ATGL, Adipose Triglyceride Lipase)
- **신호전달 순서**: 호르몬(Gs 단백질 연결 수용체) → AC 활성화 → cAMP 증가 → PKA 활성화 → HSL 인산화 → 지방분해 개시

한눈에 비교!:

| 구분 | 지방분해 (Lipolysis) | 글리코겐 분해 (Glycogenolysis) |
| --- | --- | --- |
| 촉매 효소 | HSL / ATGL | 글리코겐 인산화효소 (Glycogen Phosphorylase) |
| 활성화 호르몬 | 에피네프린, 글루카곤 | 에피네프린, 글루카곤 |
| 주요 신호경로 | β-수용체 → cAMP ↑ → PKA | β-수용체 → cAMP ↑ → PKA (간/근육 모두) |
| 억제 호르몬 | 인슐린 | 인슐린 |

두 경로 모두 PKA에 의해 활성화되는 효소가 다를 뿐, 동일한 신호전달계(cAMP/PKA)를 사용한다는 공통점이 있어요.

암기 팁:
"지방분해(Lipolysis) = '날씬해지고 싶어 → (운동/스트레스로) 에피네프린↑ → 베타(β)수용체 결합 → (싸이클) cAMP 쭉쭉 → PKA 등장 → HSL 인산화 → 지방 쪼개짐"
반대로 "인슐린은 지방을 '붙잡아 두려는(저장)' 호르몬이라 지방분해를 억제한다"로 기억하세요.

국시 빈출 포인트:
지방분해 조절 기전은 **생화학**뿐 아니라 **약리학(교감신경 약리)**과 **생리학(에너지 대사)**에서 융합적으로 출제됩니다. 특히 '에피네프린의 지방분해 촉진'과 '인슐린의 지방분해 억제'를 비교하는 문제가 자주 나오며, **β-차단제(β-Blocker)** 사용 시 지방분해가 억제되어 혈중 지질 프로파일에 영향을 줄 수 있다는 임상 연결점도 알아두면 좋아요.

기출 변형 주의!:
"인슐린 저항성(Insulin Resistance)이 있는 제2형 당뇨병 환자에서 인슐린의 항-지방분해 효과가 감소하여 공복 시 유리지방산(FFA)이 증가하는 현상"을 묻는 응용 문제로 변형될 수 있어요. 인슐린 저항성 상태에서 지방분해가 억제되지 않아 FFA가 증가하고, 이는 간에서의 포도당 신생(Gluconeogenesis)을 촉진하여 고혈당을 악화시킨다는 점까지 연결 지어 공부하세요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**:
약국에 내원한 50대 여성 환자가 비만 치료 상담을 요청했습니다. 환자는 "살이 잘 안 빠지고, 특히 공복 시에 손발이 떨리고 어지러운 증상이 있다"고 호소합니다. 환자는 최근 건강검진에서 공복 혈당(Fasting Blood Glucose) 126 mg/dL로 당뇨병 전단계(경계성) 소견을 받았습니다. 환자의 복약력을 확인해보니 고혈압으로 프로프라놀롤(Propranolol, 비선택적 β-차단제)을 복용 중입니다.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**:
이 경우, 약사는 환자의 공복 시 증상(손발 떨림, 어지러움)이 저혈당(Hypoglycemia) 증상인지, 아니면 지방분해가 억제되어 나타나는 현상인지 감별해야 합니다.
① 핵심! 프로프라놀롤(Propranolol)과 같은 비선택적 β-차단제는 지방 조직의 β-아드레날린 수용체를 차단하여 에피네프린에 의한 지방분해(Lipolysis)를 억제합니다. 따라서 이 환자의 경우, 공복 시 지방분해가 원활하게 일어나지 않아 혈중 유리지방산(FFA) 공급이 줄어들고, 상대적으로 포도당 의존도가 높아져 저혈당 증상이 나타날 가능성이 있습니다.
② 약사는 환자에게 "프로프라놀롤 성분의 혈압약이 지방 분해를 방해하여 공복 시 혈당 조절에 영향을 줄 수 있다"고 설명하고, β1-선택적 차단제(아테놀롤, 비소프롤롤 등)로의 변경 가능성을 처방의와 상의할 것을 권유할 수 있습니다.
③ **비약물 요법**: 소량, 자주 식사하는 식이 패턴과 규칙적인 유산소 운동(지방 연소 촉진)을 병행할 것을 권장합니다.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**:
- 혼동 주의! 당뇨병 환자에게 비선택적 β-차단제를 사용할 경우, 저혈당 증상(떨림, 빈맥) 중 일부가 차단되어 저혈당 자각 증상이 둔화될 수 있으므로 주의해야 합니다.
- 비만 치료제로 사용되는 올리스타트(Orlistat)는 지방 흡수를 억제하는 약물로, HSL 기전과는 전혀 다릅니다. 작용 기전을 혼동하지 않도록 주의하세요.

선배 약사의 한마디:
"약사는 생화학적 기전을 단순히 암기하는 것을 넘어, 환자의 증상과 복용 중인 약물의 기전을 연결 지어 생각할 수 있어야 해요. 이 문제에서 배운 'β-수용체 → cAMP → PKA → HSL' 경로는 교감신경계 약리와 지질 대사가 만나는 지점이에요. 단순한 신호전달경로가 아니라, 환자의 실제 치료에 적용되는 '약물-질환-대사'의 연결고리라고 생각하면 훨씬 재미있고 오래 기억에 남을 거예요!"

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