콜레스테롤(영어: cholesterol)은 스테롤(스테로이드와 알코올의 조합)의 하나로서 모든 동물 세포의 세포막에서 발견되는 지질이며 혈액을 통해 운반된다. 식물 세포의 세포막에서도 보다 적은 양이긴 하지만 발견된다.
1784년에 최초로 담석에서 발견되었으며 콜레스테롤이라는 이름은 각각 담즙과 고체를 의미하는 그리스어 chole- 와 stereos, 그리고 알코올을 의미하는 -ol 이 합쳐져 만들어졌다.
콜레스테롤은 음식을 통해서도 흡수되지만 우리 몸에서 합성하기도 한다. 콜레스테롤은 간, 척수, 뇌와 같이 세포막이 많은 기관에서 높은 농도로 발견되며 혈전의 주요 구성 성분이기도 하다. 콜레스테롤은 많은 생리적 및 생화학적 반응에 중요한 역할을 하지만 심혈관 질환에 밀접한 관련이 있다.
나쁜 콜레스테롤과 좋은 콜레스테롤은 부정확한 용어이긴 하지만 많이 사용되는 용어로서 각각 저밀도지질단백질 (LDL)과 고밀도지질단백질 (HDL)을 가리킨다. 콜레스테롤이 서로 다른 형태를 가지는 것이 아니고 지단백이 형성될 때 단백질 비율이 낮으면 LDL이 되고 높으면 HDL이 된다 (지질은 단백질에 비해 비중이 낮다).
콜레스테롤 기준치는 정상 성인의 경우 200 mg/dL이며, 240 mg/dL 이상이면 위험하다. 또한, HDL의 정상 기준치는 60 mg/dl이상 이고 LDL의 정상 기준치는 130 mg/dl이하가 적당하다.
콜레스테롤은 동물의 생존에 필수적이다. 각 세포는 간단한 분자로부터 콜레스테롤을 합성한다. 콜레스테롤 합성 반응은 37단계에 이르는 복잡한 과정을 통해 이루어지며, 첫 효소는 HMG-CoA 환원효소라는 세포내 단백질이다. 콜레스테롤을 포함하는 지방이 혈류에서 지질단백질 내에서 수송되는 방법에 따라 죽상동맥경화증의 진행 경과와 밀접한 관련이 있다.
약 68kg인 남성의 경우, 하루에 콜레스테롤 약 1,000mg (1g)을 합성한다. 전신에 약 35 g이 존재하며, 일차적으로는 체내의 모든 세포막에 분포한다.
섭취된 콜레스테롤은 대부분 에스터화 되는데, 이러한 콜레스테롤은 흡수율이 낮다. 신체는 추가적인 콜레스테롤이 흡수되면 콜레스테롤 합성을 줄인다. 이러한 이유로 콜레스테롤을 섭취하고 7시간 내에는 전신에 분포하는 콜레스테롤이나 혈중 콜레스테롤 농도가 높아지지만, 7-10시간이 지나면 평상시와 비교했을 때 차이가 거의 없다.
콜레스테롤은 재활용된다. 간은 에스터화 되지 않은 형태의 콜레스테롤을 담즙을 통하여 소화관(intestinal tract)으로 배출한다. 이렇게 분비된 콜레스테롤의 절반 정도는 소장에서 재흡수되어 혈류로 돌아온다.
식물은 극소량의 콜레스테롤을 생산한다. 식물은 콜레스테롤과 화학적으로 유사한 파이토스테롤을 생산한다. 파이토스테롤은 소화관에서 재흡수되는 콜레스테롤과 경쟁하기 때문에 콜레스테롤 재흡수를 낮춰 줄 수 있다. 소화관 상피가 콜레스테롤 대신 파이토스테롤을 흡수하면, 대개는 다시 위장관으로 배출한다.
콜레스테롤은 세포막을 만들고 유지하는데 필수적이다. 콜레스테롤은 생리적 온도 범위 내에서 세포막의 유동성을 조절한다. 콜레스테롤의 수산화기는 막 인지질 및 스핑고지질의 극성 머리 부분과 상호작용하고, 부피가 큰 스테로이드와 탄화 수소 사슬은 다른 지질의 비극성 지방산 사슬과 함께 막 안에 파묻혀 있다. 인지질 지방산 사슬과의 상호작용을 통하여 콜레스테롤은 막을 밀집시키고 유동성은 낮춘다. 콜레스테롤의 4개 고리 구조는 트랜스 형태로, 곁사슬을 제외하고는 뻣뻣하고 평면 형태를 이루기 때문에 막의 유동성을 낮출 수 있다. 이러한 구조적 영향으로 콜레스테롤은 중성 용질, 수소 이온, 나트륨 이온의 막 투과성을 감소시킨다.
세포막 내에서 콜레스테롤은 세포내 수송, 세포 신호전달, 신경 전도에도 관여한다. 콜레스테롤은 캐비올리와 클라트린 피막 홈의 구조뿐만 아니라 캐비올리나 클라트린 의존성 세포내이입을 포함하는 함입 기능에 필수적인 요소이다. 콜레스테롤이 세포 내 이입에서 하는 역할은 메틸 β-사이클로덱스트린(MβCD)이 원형질 막에서 콜레스테롤을 제거하는 특성을 이용하여 연구한다. 최근에는 원형질 막의 지질 뗏목 형성을 돕는 세포 신호 전달과 관련된 역할이 밝혀졌다. 지질 뗏목은 수용체 단백질을 가까운 거리에 모으고 2차 신호전달 분자를 밀집시킨다. 뉴런의 미엘린 수초는 슈반 세포의 빽빽한 층에서 유래하여 콜레스테롤이 풍부하며, 자극이 효율적으로 전도될 수 있도록 절연 기능을 한다.
세포 내에서 콜레스테롤은 몇몇 생화학 경로의 전구체 분자이다. 간에서 콜레스테롤은 담즙으로 전환되어 담낭에 저장된다. 담즙에는 담염이 들어있어 소화관에서 지방의 용해성을 높이고 지방뿐만 아니라 지용성 비타민 A, D, E, K의 흡수를 돕는다. 콜레스테롤은 비타민 D, 부신 호르몬인 코르티솔과 알도스테론을 포함하는 스테로이드 호르몬, 성 호르몬인 프로게스테론, 에스트로겐, 테스토스테론 및 그 유래물을 합성하는 주요 전구체 분자이다.
콜레스테롤이 항산화제 역할을 한다는 연구 결과도 있다.
동물성 지방은 트라이글리세라이드와 그보다는 적은 인지질 그리고 콜레스테롤의 복잡한 혼합물이다. 따라서 동물성 지방이 든 음식에는 콜레스테롤이 들어있기 마련이다. 주요 식이원은 치즈, 노른자, 쇠고기, 돼지고기, 가금류, 물고기, 새우이다. 사람의 모유에도 상당한 양의 콜레스테롤이 들어 있다.
식물에서 섭취할 수 있는 콜레스테롤은 그리 많지 않다. 아마 씨앗이나 땅콩에는 콜레스테롤과 유사한 화합물인 파이토스테롤이 포함되어 있다. 파이토스테롤은 장에서 흡수되는 콜레스테롤과 경쟁한다.파이토스테롤은 관련 기능성 식품이나 LDL 콜레스테롤을 낮추는 것으로 밝혀진 의약식품(nutraceutical)을 통해 보충할 수 있다.
지방 섭취는 혈중 콜레스테롤 농도에도 영향을 미친다. 동일 칼로리로 탄수화물 대신 불포화 지방을 섭취한 경우 혈청 LDL과 총콜레스테롤 농도는 낮아지고 HDL 농도는 높아졌다. 역시 동일 칼로리로 탄수화물 대신 포화 지방을 섭취한 경우에는 HDL, LDL, 총콜레스테롤 농도가 모두 높아졌다. 트랜스 지방은 LDL 농도를 높이는 반면 HDL 농도는 낮춘다. 이러한 사실과 HDL 저농도와 LDL 고농도가 심혈관 질환에 미치는 영향을 종합하여 대부분의 건강 및 보건 당국은 LDL 콜레스테롤을 낮추는 식사를 하고 삶의 방식을 바꿀 것을 권장하고 있다.