전 세계적으로 비만이 급증하고 있고, 이에 수반되는 각종 질환은 국민 건강을 위협하고 있다. 특히 비만은 제2형 당뇨병, 심혈관계 질환, 암을 비롯해 다양한 질병의 원인이 된다. Chrysophanol과 physcion은 대황 등의 약용식물에 포함되어있는 대표 유효 성분이다. 본 연구는 비만마우스에서 chrysophanol과 physcion의 비만 및 대사 조절에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 4 주령의 수컷 C57BL/6J 마우스 45마리를 정상식이군 (ND, normal diet), 고지방식이군 (HFD, high-fat diet, 20% fat, 1% ...
전 세계적으로 비만이 급증하고 있고, 이에 수반되는 각종 질환은 국민 건강을 위협하고 있다. 특히 비만은 제2형 당뇨병, 심혈관계 질환, 암을 비롯해 다양한 질병의 원인이 된다. Chrysophanol과 physcion은 대황 등의 약용식물에 포함되어있는 대표 유효 성분이다. 본 연구는 비만마우스에서 chrysophanol과 physcion의 비만 및 대사 조절에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 4 주령의 수컷 C57BL/6J 마우스 45마리를 정상식이군 (ND, normal diet), 고지방식이군 (HFD, high-fat diet, 20% fat, 1% cholesterol), chrysophanol 보충군 (CHR, HFD+0.002% chrysophanol) 그리고 physcion 보충군 (PY, HFD+0.002% physcion)으로 총 4개의 그룹으로 나누어 16주간 사육 후 지질대사, 당 대사 및 염증 대사 관련 바이오마커를 분석하였다.
1. Chrysophanol 식이 보충이 대사 제어에 미치는 효과 CHR군의 체중 및 지방 무게는 유의적 감소는 없었으나, HFD군에 비해 낮은 경향을 보였으며, 에너지 소비량은 밤 및 24시간 측정 결과에서 HFD군에 비해 유의적으로 높았다. 혈장 지질 수준은 총콜레스테롤이 감소하는 경향을 보였으며 HDL-콜레스테롤 관련 마커인 HTR은 증가, 동맥경화지수 (AI)는 감소하였고, 분변 콜레스테롤 배설량이 증가하였다. 간 조직에서 지질 합성 관련 유전자 (PPARγ, SREBP-1a, ACC1, FAS, SCD1) 발현 및 효소 (FAS) 활성도는 감소되었으며, 지방산 산화 관련 유전자 (CPT1, PGC-1α) 발현 및 효소 (CPT) 활성도는 증가되어, 지방구의 크기와 수가 감소된 것으로 관찰되었다. 아울러, CHR보충군의 지방조직에서 지방 합성 관련 효소 (G6PD, ME, PAP) 활성도가 감소되었으며, 형태학적으로 백색 지방 세포의 크기가 작은 것으로 관찰되었다. CHR군의 혈당조절 효능은 주차별 공복혈당에서 일부 확인되었으며 식후 혈당변화에서 혈당 저하 효과를 보였고, 혈장에서 혈당 관련 마커들이 개선되는 경향을 보였다. 염증성 adipokine은 전반적으로 감소되는 경향을 보였으며, 그 중 IL-6는 유의적으로 감소되었다. 지방조직에서 mRNA-seq 분석 결과, 지방 분해 관련 유전자의 발현이 증가되었으며, 당 및 염증 관련 유전자의 발현은 정상식이 수준으로 변화됨이 관찰되었다.
2. Physcion 식이 보충이 대사 제어에 미치는 효과 PY보충군의 체중 및 백색 지방 무게는 유의적으로 감소되었으며, 특히 장간막 지방 및 이를 포함하는 복부지방의 무게가 감소되었다. 에너지 소비량은 낮, 밤 및 24시간 측정 결과에서 높은 수치를 나타내었다. 혈장 지질 수준은 유리지방산, 총콜레스테롤, nonHDL-콜레스테롤, apo B가 유의적으로 감소되었고, 분변 중성지방, 콜레스테롤 배출량은 증가되었다. 간 조직에서 지질 합성 관련 유전자 (PPARγ, SREBP-1a, ACC1, FAS, SCD1) 발현 및 효소 (ME) 활성도는 감소되었고, 지방산 산화 관련 유전자 (CPT1) 발현 및 효소 (CPT) 활성도는 증가되었다. 그에 따라 간 조직 지질 함량 (중성지방, 콜레스테롤, 지방산)이 감소되었으며 형태학적 비교에서 지방구의 크기와 수가 감소된 것으로 관찰되었다. 지방조직에서는 지질 합성 관련 효소 (ME, PAP)의 활성도가 감소되었으며, 형태학적으로 백색 지방 세포의 크기가 작아진 것으로 관찰되었다. 당 및 염증 대사에서는 주차별 공복 혈당 및 식후 혈당변화에서 효능을 보였고, 혈장에서 염증성 adipokine (leptin, MCP-1, TNF-α, IL-6)이 유의적으로 감소되었다. 지방조직에서 mRNA-seq 분석 결과, 지방 분해 관련 유전자 발현이 증가되었고 당 및 염증 관련 유전자 발현이 개선된 것으로 나타났다.
이를 종합하였을 때, 고지방식이에 보충된 chrysophanol과 physcion은 비만 및 관련 질환인 지방증, 이상지질혈증, 지방간, 인슐린저항성 개선에 효과가 있는 것으로 평가되며, 항비만 및 대사증후군 예방 기능성 소재로서 널리 활용될 수 있다고 사료된다.
전 세계적으로 비만이 급증하고 있고, 이에 수반되는 각종 질환은 국민 건강을 위협하고 있다. 특히 비만은 제2형 당뇨병, 심혈관계 질환, 암을 비롯해 다양한 질병의 원인이 된다. Chrysophanol과 physcion은 대황 등의 약용식물에 포함되어있는 대표 유효 성분이다. 본 연구는 비만마우스에서 chrysophanol과 physcion의 비만 및 대사 조절에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 4 주령의 수컷 C57BL/6J 마우스 45마리를 정상식이군 (ND, normal diet), 고지방식이군 (HFD, high-fat diet, 20% fat, 1% cholesterol), chrysophanol 보충군 (CHR, HFD+0.002% chrysophanol) 그리고 physcion 보충군 (PY, HFD+0.002% physcion)으로 총 4개의 그룹으로 나누어 16주간 사육 후 지질대사, 당 대사 및 염증 대사 관련 바이오마커를 분석하였다.
1. Chrysophanol 식이 보충이 대사 제어에 미치는 효과 CHR군의 체중 및 지방 무게는 유의적 감소는 없었으나, HFD군에 비해 낮은 경향을 보였으며, 에너지 소비량은 밤 및 24시간 측정 결과에서 HFD군에 비해 유의적으로 높았다. 혈장 지질 수준은 총콜레스테롤이 감소하는 경향을 보였으며 HDL-콜레스테롤 관련 마커인 HTR은 증가, 동맥경화지수 (AI)는 감소하였고, 분변 콜레스테롤 배설량이 증가하였다. 간 조직에서 지질 합성 관련 유전자 (PPARγ, SREBP-1a, ACC1, FAS, SCD1) 발현 및 효소 (FAS) 활성도는 감소되었으며, 지방산 산화 관련 유전자 (CPT1, PGC-1α) 발현 및 효소 (CPT) 활성도는 증가되어, 지방구의 크기와 수가 감소된 것으로 관찰되었다. 아울러, CHR보충군의 지방조직에서 지방 합성 관련 효소 (G6PD, ME, PAP) 활성도가 감소되었으며, 형태학적으로 백색 지방 세포의 크기가 작은 것으로 관찰되었다. CHR군의 혈당조절 효능은 주차별 공복혈당에서 일부 확인되었으며 식후 혈당변화에서 혈당 저하 효과를 보였고, 혈장에서 혈당 관련 마커들이 개선되는 경향을 보였다. 염증성 adipokine은 전반적으로 감소되는 경향을 보였으며, 그 중 IL-6는 유의적으로 감소되었다. 지방조직에서 mRNA-seq 분석 결과, 지방 분해 관련 유전자의 발현이 증가되었으며, 당 및 염증 관련 유전자의 발현은 정상식이 수준으로 변화됨이 관찰되었다.
2. Physcion 식이 보충이 대사 제어에 미치는 효과 PY보충군의 체중 및 백색 지방 무게는 유의적으로 감소되었으며, 특히 장간막 지방 및 이를 포함하는 복부지방의 무게가 감소되었다. 에너지 소비량은 낮, 밤 및 24시간 측정 결과에서 높은 수치를 나타내었다. 혈장 지질 수준은 유리지방산, 총콜레스테롤, nonHDL-콜레스테롤, apo B가 유의적으로 감소되었고, 분변 중성지방, 콜레스테롤 배출량은 증가되었다. 간 조직에서 지질 합성 관련 유전자 (PPARγ, SREBP-1a, ACC1, FAS, SCD1) 발현 및 효소 (ME) 활성도는 감소되었고, 지방산 산화 관련 유전자 (CPT1) 발현 및 효소 (CPT) 활성도는 증가되었다. 그에 따라 간 조직 지질 함량 (중성지방, 콜레스테롤, 지방산)이 감소되었으며 형태학적 비교에서 지방구의 크기와 수가 감소된 것으로 관찰되었다. 지방조직에서는 지질 합성 관련 효소 (ME, PAP)의 활성도가 감소되었으며, 형태학적으로 백색 지방 세포의 크기가 작아진 것으로 관찰되었다. 당 및 염증 대사에서는 주차별 공복 혈당 및 식후 혈당변화에서 효능을 보였고, 혈장에서 염증성 adipokine (leptin, MCP-1, TNF-α, IL-6)이 유의적으로 감소되었다. 지방조직에서 mRNA-seq 분석 결과, 지방 분해 관련 유전자 발현이 증가되었고 당 및 염증 관련 유전자 발현이 개선된 것으로 나타났다.
이를 종합하였을 때, 고지방식이에 보충된 chrysophanol과 physcion은 비만 및 관련 질환인 지방증, 이상지질혈증, 지방간, 인슐린저항성 개선에 효과가 있는 것으로 평가되며, 항비만 및 대사증후군 예방 기능성 소재로서 널리 활용될 수 있다고 사료된다.
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