목 적 : 지속적으로 증가하는 소아 비만은 성인 비만으로 이행되기 쉽고 합병증으로 고혈압, 지방간, 동맥경화증이 동반될 수 있다. Carnitine은 장쇄 지방산이 미토콘드리아로 이동할 때 필요한 조효소로 지방산 대사에서 중요한 역할을 한다. 지방간을 가진 비만 소아에서 혈중 지방산과 carnitine 농도를 측정함으로써 L-carnitine을 임상적으로 비만 치료에 적용할 수 있는지를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 7-18세의 지방간으로 진단받은 비만아 9명과 정상 대조군 소아 10명을 대상으로 하였다. 혈장을 sodium borate를 섞어 원심분리 후 하층을 methylene chloride를 이용하여 계층 분리하였고, MSTFA와 acetonitrile을 넣고 유도체화 반응을 시켰다. GC-MS 자동 분석기로 혈청 지방산 fraction을 정량 분석하였고, carnitine(free, acyl, total)은 cycling technique을 이용하여 415 nm에서 정량 분석하였다. 결 과 : 혈중 총 지방산은 지방간이 동반된 비만아 군에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였고 특히 장쇄 지방산(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid)이 의미 있게 증가되어 있었다. 총 carnitine과 유리 carnitine 농도가 비만아에서 정상아에 비해 유의하게 증가하였으나 acyl carnitine은 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 지방간이 동반된 비만아에서 장쇄 지방산이 뚜렷이 증가되었으며, 비만아군에서 정상아에 비해 혈청 carnitine이 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사의 변화에 대해 추후에 연구할 예정이다.
목 적 : 지속적으로 증가하는 소아 비만은 성인 비만으로 이행되기 쉽고 합병증으로 고혈압, 지방간, 동맥경화증이 동반될 수 있다. Carnitine은 장쇄 지방산이 미토콘드리아로 이동할 때 필요한 조효소로 지방산 대사에서 중요한 역할을 한다. 지방간을 가진 비만 소아에서 혈중 지방산과 carnitine 농도를 측정함으로써 L-carnitine을 임상적으로 비만 치료에 적용할 수 있는지를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 7-18세의 지방간으로 진단받은 비만아 9명과 정상 대조군 소아 10명을 대상으로 하였다. 혈장을 sodium borate를 섞어 원심분리 후 하층을 methylene chloride를 이용하여 계층 분리하였고, MSTFA와 acetonitrile을 넣고 유도체화 반응을 시켰다. GC-MS 자동 분석기로 혈청 지방산 fraction을 정량 분석하였고, carnitine(free, acyl, total)은 cycling technique을 이용하여 415 nm에서 정량 분석하였다. 결 과 : 혈중 총 지방산은 지방간이 동반된 비만아 군에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였고 특히 장쇄 지방산(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid)이 의미 있게 증가되어 있었다. 총 carnitine과 유리 carnitine 농도가 비만아에서 정상아에 비해 유의하게 증가하였으나 acyl carnitine은 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 지방간이 동반된 비만아에서 장쇄 지방산이 뚜렷이 증가되었으며, 비만아군에서 정상아에 비해 혈청 carnitine이 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사의 변화에 대해 추후에 연구할 예정이다.
Purpose : The prevalence of obese children has recently increased. Obesity is known to be associated with complications such as hypertension, fatty liver, hyperlipidemia, and insulin resistance. L-carnitine is an essential cofactor for the transport of long chain fatty acids into mitochondria for
Purpose : The prevalence of obese children has recently increased. Obesity is known to be associated with complications such as hypertension, fatty liver, hyperlipidemia, and insulin resistance. L-carnitine is an essential cofactor for the transport of long chain fatty acids into mitochondria for ${\beta}$-oxidation. The purpose of this study is to measure serum free fatty acid and carnitine levels, and evaluate the role of L-carnitine as a therapeutic drug in obese children with fatty liver. Methods : Nine obese children, ranging from seven to 18 years of age, and 10 normal children were examined. Serum lipid(total cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol, and LDL-cholesterol) and fatty acid levels were analyzed. Serum total, free, and acyl carnitine levels were performed also by a new enzymatic cycling technique. Results : Long chain fatty acids(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, and stearic acid)were significantly increased in obese children compared to the control group. Total, and acyl carnitine levels were significantly increased in obese children compared to the control group. Conclusion : Serum free fatty acid and carnitine levels were significantly increased in obese children with fatty liver compared to the normal control. This may suggest that L-carnitine can be used as antilipidemic agent to decrease fatty acid and lipid levels for obese children. Prospective studies will investigate serum fatty acid and carnitine levels after treatment of L-carnitine in obese children in the future.
Purpose : The prevalence of obese children has recently increased. Obesity is known to be associated with complications such as hypertension, fatty liver, hyperlipidemia, and insulin resistance. L-carnitine is an essential cofactor for the transport of long chain fatty acids into mitochondria for ${\beta}$-oxidation. The purpose of this study is to measure serum free fatty acid and carnitine levels, and evaluate the role of L-carnitine as a therapeutic drug in obese children with fatty liver. Methods : Nine obese children, ranging from seven to 18 years of age, and 10 normal children were examined. Serum lipid(total cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol, and LDL-cholesterol) and fatty acid levels were analyzed. Serum total, free, and acyl carnitine levels were performed also by a new enzymatic cycling technique. Results : Long chain fatty acids(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, and stearic acid)were significantly increased in obese children compared to the control group. Total, and acyl carnitine levels were significantly increased in obese children compared to the control group. Conclusion : Serum free fatty acid and carnitine levels were significantly increased in obese children with fatty liver compared to the normal control. This may suggest that L-carnitine can be used as antilipidemic agent to decrease fatty acid and lipid levels for obese children. Prospective studies will investigate serum fatty acid and carnitine levels after treatment of L-carnitine in obese children in the future.
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문제 정의
본 연구의 목적은 지방간을 가진 비만 소아에서 유리 지방산(free fatty acid)과 carnitine 농도를 측정하고, 이 연구를 통해 L-carnitine을 비만 치료에 사용할 수 있는 지를 알아 보고자 하였다.
Carnitine은 장쇄 지방산이 미토콘드리아로 이동할 때 필요한 조효소로 지방산 대사에서 중요한 역할을 한다. 지방간을 가진 비만소아에서 혈중 지방산과 carnitine 농도를 측정함으로써 L-carnitine을 임상적으로 비만 치료에 적용할 수 있는지를 알아보고자 본 연구를 실시하였다.
가설 설정
이러한 비만에 따른 근육의 지질 산화의 감소에 관여하는 세포 기전은 아직 밝혀지지 않았으나 한가지의 원인으로 장쇄 지방산을 미토콘드리아 내로 이동시키는데 관여하는 CPT I의 활성 저하를 생각해 볼 수 있겠다30, 31). 비만과 관련된 CPT I 활성 저하를 설명할 수 있는 가설은 malonyl-coA가 CPT I을 직접 억제한다는 것이다32, 33). 한 연구에서는 비만 쥐에서 malonyl-coA의 증가가 있었다고 보고하였으며32), 다른 연구에서는 비만한 사람과 마른 사람에서 malonyl-coA에 대한 민감도가 다르다는 연구도 있었다.
제안 방법
Carnitine은 carnitine dehydrogenases를 사용하여 NADH, thio-NAD＋, carnitine dehydrogenase를 이용한 cycling technique을 이용하여 415 nm에서 총(total) carnitine, 유리(free) carnitine, acyl carnitine을 정량분석하였다.
혈장을 sodium borate를 섞어 원심분리 후 하층을 methylene chloride를 이용하여 계층 분리하였고, MSTFA와 acetonitrile을 넣고 유도체화 반응을 시켰다. GC-MS 자동 분석기로 혈청 지방산 fraction을 정량 분석하였고, carnitine(free, acyl, total)은 cycling technique을 이용하여 415 nm에서 정량 분석하였다.
유도체화가 완결된 후, 상온에서 10분간 방치 후, GC-MS 자동분석용 vial에 반응물을 옮기고 GC/MS로 분석하였다. GC/MS 분석을 통해서 다음과 같이 혈청의 C6-C18 지방산을 분석하였다(Table 1).
Hitachi 7600-110 기계를 이용하여 12시간 공복 상태에서 혈청 총 콜레스테롤, 중성 지방, high-density lipoprotein(HDL) 콜레스테롤, low-density lipoprotein(LDL) 콜레스테롤, SGOT, SGPT를 측정하였다.
Sonoace 450(Medison) 초음파 기기를 사용하여 지방간을 진단하였으며, 지방간은 다음과 같이 지방간의 정도에 따라 3등급으로 구분하였다15).
MSTFA 50 μL와 acetonitrile 50 μL를 넣고 60℃에서 30분 동안 유도체화 반응을 시켰다. 유도체화가 완결된 후, 상온에서 10분간 방치 후, GC-MS 자동분석용 vial에 반응물을 옮기고 GC/MS로 분석하였다. GC/MS 분석을 통해서 다음과 같이 혈청의 C6-C18 지방산을 분석하였다(Table 1).
혈청 시료를 냉동에서 꺼내어 실온에서 녹이고 혈청 시료 200 μL를 glass tube에 넣었고, 내부 표준 물질로 사용하는 D15-C18 : 0, D3-C12 : 0, D3-C14 : 0와 C15 : 0 지방산을 넣었다. 각각의 tube에 1.
대상 데이터
지방간이란 간에 지방이 과도하게 축적되어 있는 상태를 말하며, 7-18세의 지방간으로 진단받은 비만아 9명과 정상 대조군 소아 10명을 대상으로 하였다. 비만의 정의는 체질량지수가 각 연령, 성별에 해당되는 95 퍼센타일 이상으로 정의하였다.
본 연구에서 지방간으로 진단받은 환아 9명 중 8명이 경도(grade I), 1명이 중등도(grade II)이었다.
성능/효과
1 mg/dL으로 지방간이 동반된 비만군에서 유의한 증가를 보였다. HDL 콜레스테롤은 지방간이 동반된 비만군에서 112.3±24.1 mg/dL, 대조군에서 91.3±30.9 mg/dL으로 지방간이 동반된 비만군에서 유의하게 증가되어 있었고, LDL 콜레스테롤은 두 군간에 차이가 없었다(Table 2).
평균 총 carnitine농도는 대조군보다 60% 더 높았다. 본 연구에서도 지방간을 가진 비만아에서 총 carnitine과 유리 carnitine 농도가 정상아에 비해 증가된 것을 알 수 있었고, 장쇄 지방산(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid)이 의미있게 증가되어 있었다.
본 연구에서도 지방간을 동반한 소아에서 정상 소아에 비해 혈중 콜레스테롤, 중성 지방, HDL 콜레스테롤의 증가를 보였고, LDL 콜레스테롤은 유의한 차이가 없었다. 유리 지방산 중 장쇄 지방산 특히 myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid 등이 증가되어 있었고, 동물성 지방에는 이러한 장쇄 지방산을 많이 함유하고 있으므로 장쇄 지방산이 함유된 음식을 줄이는 것이 비만의 치료에 도움이 되겠다.
9 μmol/L로 지방간이 동반된 비만군에서 유의하게 증가하였다. 지방간이 동반된 비만군에서 각각의 지방산 수치는 C10 : 0(capric acid)가 1.4±0.8 μmol/L, C14 : 0(myristic acid)가 6.8±3.3 μmol/L, C16:1(palmitoleic acid)가 22.6±6.9 μmol/L로 대조군에 비해 유의하게 증가되어 있었다. 지방간이 동반된 비만군에서 C16 : 0(palmitic acid)가 108.
지방간이 동반된 비만군에서 총 지방산치는 지방간이 동반된 비만아에서 448.0±101.8 μmol/L, 대조군에서 115.4±46.9 μmol/L로 지방간이 동반된 비만군에서 유의하게 증가하였다. 지방간이 동반된 비만군에서 각각의 지방산 수치는 C10 : 0(capric acid)가 1.
지방간이 동반된 비만아에서 장쇄 지방산이 뚜렷이 증가되었으며, 비만아군에서 정상아에 비해 혈청 carnitine이 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사의 변화에 대해 추후에 연구할 예정이다.
총 carnitine 치는 지방간을 가진 비만아에서 77.1±9.2 μmol/L, 대조군에서 59.0±6.3 μmol/L로 지방간이 동반된 비만아에서 유의하게 높았고, 유리 carnitine은 지방간이 동반된 비만아에서 63.3±8.2 μmol/L, 대조군에서 51.3±4.9 μmol/L로 지방간이 동반된 비만아에서 유의하게 높았다. Acyl carnitine은 두군간에 유의한 차이가 없었다(Table 4).
혈중 총 지방산은 지방간이 동반된 비만아군에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였고 특히 장쇄 지방산(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid)이 의미있게 증가되어 있었다. 총 carnitine과 유리 carnitine 농도가 비만아에서 정상아에 비해 유의하게 증가하였으나 acyl carnitine은 유의한 차이가 없었다.
혈중 총 지방산은 지방간이 동반된 비만아군에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였고 특히 장쇄 지방산(myristic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid)이 의미있게 증가되어 있었다. 총 carnitine과 유리 carnitine 농도가 비만아에서 정상아에 비해 유의하게 증가하였으나 acyl carnitine은 유의한 차이가 없었다.
비만은 조기에 진단하고, 치료하지 않으면 비만으로 인한 지방간을 초래하여 간 손상을 일으키기 때문에 지방간이 동반될 가능성이 높은 중등도 비만아는 심한 간 질환으로의 진행을 방지하기 위해 복부 초음파를 시행하여 지방간 유무를 확인하는 것이 필요하다. 그리고 비만아들에 대해서는 체중 감량과 같은 적극적 방법으로 비만에 의한 지방간, 고지혈증, 고인슐린혈증, 고혈압, 당뇨, 심혈관계 질환 등과 같은 합병증들을 예방하고 치료하기 위한 연구와 노력을 해야할 것으로 생각된다. 추후에 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사에 대해 연구할 예정이다.
이런 효과로 carnitine을 협심증7, 8), 심근 경색 환자9)에서 사용할 수 있으며 1차적 혹은 2차적으로 결핍이 있는 경우에 나타나는 근쇠약감, 간기능 검사 이상, 저혈당증, 고암모니아혈증과 같은 대사 이상36)의 증상들이 L-carnitine을 경구투여함으로써 혈중 carnitine 농도의 회복과 임상적 호전을 볼 수 있다는 것이 중요한 점이라고 할 수 있겠다. 또한, 정상아에 비해 상대적으로 carnitine 결핍이 있는 비만아에게 L-carnitine을 투여하여 유리 지방산의 선택적 산화를 증가시켜 혈중 지질 대사를 원활 하게 하여 비만에 따른 합병증을 줄일 수 있을 것으로 생각한다.
지방간이 동반된 비만아에서 장쇄 지방산이 뚜렷이 증가되었으며, 비만아군에서 정상아에 비해 혈청 carnitine이 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사의 변화에 대해 추후에 연구할 예정이다.
그리고 비만아들에 대해서는 체중 감량과 같은 적극적 방법으로 비만에 의한 지방간, 고지혈증, 고인슐린혈증, 고혈압, 당뇨, 심혈관계 질환 등과 같은 합병증들을 예방하고 치료하기 위한 연구와 노력을 해야할 것으로 생각된다. 추후에 이것을 기초로 하여 비만아에서 L-carnitine 투여 후 지방산 대사에 대해 연구할 예정이다.
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