위와 십이지장의 점막에 손상을 줄 수 있는 물질들(산, pepsin, bile acids, pancreatic enzymes, drugs, infection)에 지속적으로 손상을 받음에도 불구하고, 그와 동시에 점막을 유지하기 위한 여러가지 기전들이 존재하여 점막을 보호하고, 복구합니다. 이 균형에 문제가 생길 때, PUD(Peptic Ulcer Disease)가 발생합니다.
위의 구조(해부학)
위샘(Gastric glands) 분포
- 위의 상피세포는 현미경상의 gastric pits로 이루어진 rugae로 구성되고, 4~5개의 고도로 분화된 세포가 있다.
Oxyntic gland area |
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Pyloric gland area |
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위의 분비기능(Gastric secretion)(위의 산성 환경: 공격인자)
위선(분포세율 %) | 위선구성세포 | 분비 물질 |
분문부 위선( < 5%) | 점액 세포 | 점액, 펩시노겐 II |
산분비부 위선(75 %)
| 벽세포(산분비세포) | 산, 내인자 |
주세포 | 펩시노겐 I/II | |
점액 세포 | 점액, 펩시노겐 I/II | |
장크롬화성 세포 | 세로토닌 | |
전정부 위선 (20-25%) | 점액세포 | 점액, 펩시노겐 I/II |
G세포 | 가스트린 | |
D세포 | 소마토스타틴 | |
장크롬화성 세포 | 세로토닌 |
위산분비와 연관된 세포: 4가지 세포
위산분비에 관련된 세포
주요 세포 | 분포 부위 | 분비물질 |
주세포(chief cell) | |Body, fundus | Pepsinogen |
벽세포(parietal cell) | Body, fundus | 위산, 위내인자(intrinsic factor)| |
G cell | Antrum | Gastrin |
Enterochromaffin-like(ECL) cell | corpus/fundus | Histamine |
Cf. 표면점액세포(surface mucous cell, Goblet cell): 점액(mucus), 중탄산(bicarbonate) → 점막방어(mucosal defense)의 1선을 담당한다.
위산분비의 조절
위산분비조절에 관여하는 인자
위산분비 자극 인자 | 위산 분비 억제인자 |
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- 위산분비의 주된 자극인자: (1) histamine (2) Gastrin (3) Ach
- 위산분비의 주된 억제인자: Somatostain
위산분비 조절기전: 위산분비 자극의 조절
- H+ 이온의 발생은 3가지 경로(pathways)를 통해서 매개된다.
| → | 신경내분비, 주변분비, 내분비 경로 사이의 상호작용이 H+ 이온발생을 촉진시키거나 억제한다. |
| 신경내분비 경로(Neurocrine pathway) | 주변분비 경로(Paracrine pathway) | 내분비 경로(endocrine pathway) |
전달물질 |
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작용기전 |
muscarinic M3 수용체 직접 자극 → H+ 이온 발생
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① 가스트린은 주로 장크롬친화세포(enterochromaffin-like cells, ECL cells)로부터의 히스타민 방출을 통하여 위산분비를 촉진하기 때문. 이런 이유로 장크롬친화세포는 종종 위산분비과정에서 조절세포('controller' cells)로 불린다.
위산분비 조절기전: 위산분비억제
- 음성되먹임기전을 통해 가스트린방출과 위산분비가 정상수준으로 회복된다.
→ 이런 자동조절기전은 식후 위산과다분비를 방지한다.
음성되먹임 과정(Negative feedback loop)
- 가스트린(식후 방출) → 위산분비 자극 → 내강 pH(Intraluminal pH) 감소 → 전정부 D세포(antral D cells)로부터 소마토스타틴(somatostatin)의 분비 자극
- 소마토스타틴은 다음과 같은 기전을 통해 산분비를 억제한다.
- 주변분비(Paracrine) 기전을 통하여 전정부 G세포로부터 가스트린 방출 억제
- 벽세포의 산분비의 직접적인 억제
- 장크롬친화세포로부터 히스타민 방출 억제
위/십이지장점막의 방어기전
❶ 점액과 중탄산염으로 이루어진 고정층
❷ 표면 상피세포: 점액, 중탄산염을 분비하고 프로스타글란딘, 열충격단백질(heat shock protein), trefoil 펩타이드, 항미생물cathelicidin을 생성함
❸ 세포재생: 점막 간세포(progenitor cells) 로부터의 세포 재생은 EGF 수용체를 통해 성장인자(예: TGF-a , IGF-1)의 자극을 받음
❹ 알칼리성 "흐름"
❺ 미세순환: 모세혈관을 통한 손상으로부터 내피세포를 보호하고 혈소판과 백혈구의 응집을 억제하는 프로스타글란딘, 산화질소(nitric oxide), 황화수소(hydrogen sulfide)의 지속적인 생성을 통해 유지
❻ 감각신경: 위 점막과 점막하 혈관은 일차 감각 뉴런과 점막 기저층에 밀집한 신경층을 이루는 신경에 의해 지배됨. 신경층의 신경 섬유는 모세혈관과 함께 점막고유층으로 들어가 표면상피세포의 직하방까지 분포함
❼ 프로스타글란딘(PGE2, PGI2)은 산화질소와 함께 작용하여 모든 점막 방어 기전을 유지, 강화함
소화성 궤양의 병태생리
- 소화성 궤양의 가장 흔한 원인은 Helicobacter pylori 감염과 비스테로이드소염제(non-steroidal anti-inflammatory drugs) 의 복용이라고 알려져 있다.
원인개념의 변화
과거의 원인개념 | → | 현재의 원인 개념 |
“no acid, no ulcer" | ‘no Helicobacter, no drug, no ulcer’ | |
위산과 펩신의 공격인자가 방어인자보다 우월할 때 소화성궤양이 발생한다는 논리 |
| Big 2: 헬리코박터 & 비스테로이드소염제 |
참고자료
- 해리슨 20/e(2018). 317장
- Wolfe MM, Sachs G. Acid suppression: optimizing therapy for gastroduodenal ulcer healing, gastroesophageal reflux disease, and stress-related erosive syndrome. Gastroenterology-Orlando 2000;118(2):9.
- Malfertheiner P, Chan FKL, McColl KEL. Peptic ulcer disease. Lancet 2009;374(9699):1449–61.
- Schubert ML, Peura DA. Control of gastric acid secretion in health and disease. Gastroenterology 2008;134(7):1842–60.
- Kim JS, Kim B-W. Epidemiology of Peptic Ulcer Disease in Korea. The Korean Journal of Helicobacter and Upper Gastrointestinal Research 2014;14(1):1.
- Kim SK, Kim JG, Shin SK, et al. Guidelines of Diagnosis for Peptic Ulcer Disease. Korean J Gastroenterol 2009;54:279-284
