# 케톤체에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

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> language: ko  
> subject: 국민연금공단 심사직 전공 모의고사 3회

## 문제

케톤체에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

## 보기

1. 간은 자체 생성한 케톤체를 주된 에너지원으로 쓴다. **✔ 정답**
2. 아세토아세트산과 베타-하이드록시부티르산 등이 있다.
3. 장기 공복이나 탄수화물 부족 시 생성이 증가한다.
4. 장기 공복에 적응한 뇌는 케톤체를 에너지원으로 쓴다.
5. 간에서 지방산 유래 아세틸-CoA로 만들어진다.

**정답: 1**

## 해설

간은 지방산에서 유래한 아세틸-CoA로 케톤체를 만들어 다른 조직에 공급한다. 장기 공복에 적응한 뇌도 이를 이용하지만, 급성 저혈당 때 곧바로 뇌의 주 에너지원이 된다고 일반화할 수 없다. 간에는 케톤체 이용에 필요한 SCOT 효소가 없어 자체 케톤체를 산화하지 못한다. 심한 축적은 케톤산증을 일으킬 수 있다.

[근거] StatPearls, Biochemistry, Ketone Metabolism — https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554523/ · StatPearls, Biochemistry, Ketogenesis — https://www.statpearls.com/point-of-care/36345

## 심화 해설

케톤체는 간에서 만들어져 말초 조직으로 보내지는 대체 에너지원입니다. 장기 공복이나 탄수화물 섭취가 부족한 상황에서는 지방산 산화가 증가하면서 간의 미토콘드리아에서 아세틸-CoA가 다량 생성되고, 이것이 케톤체 합성(케톤생성, ketogenesis) 경로로 전환됩니다 [2][3].

케톤체의 종류와 생성

케톤체는 크게 아세토아세트산(acetoacetate, AcAc)과 베타-하이드록시부티르산(D-β-hydroxybutyrate, βOHB) 두 가지가 대표적입니다 [2][4]. 이 둘은 서로 가역적으로 전환될 수 있으며, 혈중에서는 βOHB가 더 높은 비율로 존재합니다. 생성 경로를 보면 간세포 미토콘드리아에서 지방산 β-산화로 나온 아세틸-CoA 두 분자가 축합하여 아세토아세틸-CoA가 되고, 여기에 한 분자가 더 붙어 HMG-CoA를 거친 뒤 AcAc가 만들어집니다. AcAc는 다시 βOHB로 환원될 수 있습니다 [2]. 따라서 보기 2번과 5번은 옳은 설명입니다.

공복 시 케톤체 생성 증가의 이유

장기 공복이나 탄수화물 부족 상태에서는 혈당이 낮아지고 인슐린 분비가 감소하면서 글루카곤이 우세해집니다. 이 호르몬 변화는 지방조직의 호르몬감수성 리파아제를 활성화시켜 유리지방산을 혈중으로 방출시키고, 간은 이 지방산을 β-산화하여 대량의 아세틸-CoA를 얻습니다. 그런데 공복 시에는 옥살로아세트산이 포도당신생합성(gluconeogenesis)에 사용되어 시트르산회로(TCA cycle)로 들어가는 아세틸-CoA의 처리 용량이 줄어듭니다. 남아도는 아세틸-CoA가 케톤생성 경로로 전환되면서 케톤체 생성이 증가합니다. 따라서 보기 3번은 옳은 설명입니다 [2][3].

뇌의 케톤체 이용

뇌는 원래 포도당을 주된 에너지원으로 사용하지만, 장기 공복에 적응하면 케톤체를 중요한 대체 연료로 사용할 수 있습니다. 케톤체는 혈액뇌장벽(blood-brain barrier)을 통과할 수 있으며, 공복이 지속되면 뇌세포의 케톤체 운반체와 이용 효소 발현이 증가합니다. 이는 근육 단백질 분해를 줄여 포도당신생합성의 부담을 낮추는 생존 기전입니다 [2][4]. 따라서 보기 4번은 옳은 설명입니다.

간은 케톤체를 쓰지 못한다

보기 1번이 틀린 이유는 간의 효소 구성에 있습니다. 케톤체를 에너지원으로 쓰려면 βOHB를 AcAc로 산화하고, AcAc를 아세토아세틸-CoA로 활성화한 뒤 다시 아세틸-CoA로 분해하는 과정이 필요합니다. 이때 AcAc를 아세토아세틸-CoA로 전환하는 효소가 숙시닐-CoA:3-옥소산 CoA 전이효소(succinyl-CoA:3-oxoacid CoA transferase, SCOT)인데, 간세포에는 SCOT가 거의 발현되지 않아 간은 자신이 만든 케톤체를 다시 아세틸-CoA로 전환하여 에너지원으로 사용할 수 없습니다. 케톤체는 간에서 생성된 뒤 혈류로 내보내져 심장, 골격근, 신장, 그리고 적응된 뇌 등 SCOT를 가진 말초 조직에서 산화됩니다 [2].

혼동 주의! 간은 케톤체를 '생성'하는 기관이지 '소비'하는 기관이 아닙니다. 시험에서 "간은 케톤체를 에너지원으로 사용한다"는 표현이 나오면 틀린 문장입니다.

| 구분 | 간(liver) | 말초 조직(뇌·근육·심장 등) |
| --- | --- | --- |
| 케톤생성 능력 | 있음(미토콘드리아 HMG-CoA synthase 발현) | 없음 |
| 케톤체 이용 능력 | 없음(SCOT 결여) | 있음(SCOT 발현) |
| 역할 | 생성 후 혈류로 수출 | 흡수하여 TCA 회로로 산화 |

핵심! 케톤체는 간이 '수출 전용'으로 만드는 수용성 연료 분자입니다. 간이 케톤체를 쓰지 못하는 이유는 SCOT 효소가 없기 때문이며, 이 사실이 보기 1번을 틀린 문장으로 만드는 결정적 근거입니다 [2].참고 문헌 (논문 출처)

- [2]Medical aspects of ketone body metabolism.일반논문Mitchell GA, Kassovska-Bratinova S, Boukaftane Y, Robert MF, Wang SP, Ashmarina L (1995)

- [3]Metabolic Messengers: ketone bodies.일반논문Nelson AB, Queathem ED, Puchalska P, Crawford PA (2023) · DOI: 10.1038/s42255-023-00935-3

- [4]Ketone bodies, potential therapeutic uses.일반논문Veech RL, Chance B, Kashiwaya Y, Lardy HA, Cahill GF (2001) · DOI: 10.1080/152165401753311780

## 임상 시나리오

간은 케톤체를 만들기만 하고 쓰지 못한다SCOT 효소 결핍이 핵심 포인트
케톤체는 간 미토콘드리아에서 지방산 β-산화로 생성된 아세틸-CoA로부터 합성되어 혈류로 내보내진다.

말초 조직이 케톤체를 쓰려면 SCOT(숙시닐-CoA:3-옥소산 CoA 전이효소)가 필요한데, 간에는 이 효소가 거의 없다.

장기 공복 시 뇌는 케톤체 운반체와 이용 효소 발현을 늘려 대체 연료로 사용하며, 이는 근육 단백질 분해를 줄이는 생존 기전이다.

주의간은 케톤체 생성 기관이지 소비 기관이 아니다. 당뇨병케톤산증 등 케톤체 과다 상태를 평가할 때 간의 역할을 혼동하지 않도록 한다.

## 핵심 개념

- **케톤체** — 간에서 생성되어 말초 조직의 대체 에너지원으로 쓰이는 아세토아세트산, 베타-하이드록시부티르산 등의 물질
- **케톤생성** — 간 미토콘드리아에서 지방산 유래 아세틸-CoA를 케톤체로 전환하는 대사 경로
- **SCOT** — 숙시닐-CoA:3-옥소산 CoA 전이효소. 케톤체를 활성화하는 효소로 간에는 거의 없다
- **베타-하이드록시부티르산** — 혈중에서 가장 높은 비율로 존재하는 케톤체로 아세토아세트산과 가역적 전환
- **포도당신생합성** — 공복 시 간에서 비탄수화물 전구체로 포도당을 합성하는 과정으로 옥살로아세트산을 소모한다

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