지방간은 대사증후군의 한 형태로 인슐린저항성이 중요한 역할을 한다. 본 연구는 당뇨 및 대사 인자들과 연관성이 있는 것으로 알려진 말초혈액의 사립체 DNA (mtDNA) copy 수와 지방간 및 인슐린저항성 관련 인자와의 연관성을 알아보고자 하였다. 지방간 진단을 위해 음주력 설문과 복부 초음파 검사를 시행하였으며 실시간 중합효소 연쇄반응을 이용하여 말초혈액의 백혈구에서 mtDNA copy 수를 측정하였다. 총 445 명의 대상자 중 지방간이 있는군(fatty liver group)은 148 명이고 정상군은 297 명이었다. 지방간이 있는 군에서 정상군에 비해 mtDNA copy수가 유의하게 낮았다. 비알콜성 지방간과 알코올성 지방간 모두 지방간이 있는 군에서 말초혈액 mtDNA copy 수가 낮았다. 말초혈액의 mtDNA copy 수는 ALT, AST, $\gamma$-GTP, 체질량지수, 허리둘레, 이완기혈압, 유리지방산 수치와 역의 상관관계를 보였다. 말초혈액에서의 mtDNA copy 수는 지방간 여부 및 인슐린저항성 관련 대사 인자들과 높은 연관성이 있었다.
지방간은 대사증후군의 한 형태로 인슐린저항성이 중요한 역할을 한다. 본 연구는 당뇨 및 대사 인자들과 연관성이 있는 것으로 알려진 말초혈액의 사립체 DNA (mtDNA) copy 수와 지방간 및 인슐린저항성 관련 인자와의 연관성을 알아보고자 하였다. 지방간 진단을 위해 음주력 설문과 복부 초음파 검사를 시행하였으며 실시간 중합효소 연쇄반응을 이용하여 말초혈액의 백혈구에서 mtDNA copy 수를 측정하였다. 총 445 명의 대상자 중 지방간이 있는군(fatty liver group)은 148 명이고 정상군은 297 명이었다. 지방간이 있는 군에서 정상군에 비해 mtDNA copy수가 유의하게 낮았다. 비알콜성 지방간과 알코올성 지방간 모두 지방간이 있는 군에서 말초혈액 mtDNA copy 수가 낮았다. 말초혈액의 mtDNA copy 수는 ALT, AST, $\gamma$-GTP, 체질량지수, 허리둘레, 이완기혈압, 유리지방산 수치와 역의 상관관계를 보였다. 말초혈액에서의 mtDNA copy 수는 지방간 여부 및 인슐린저항성 관련 대사 인자들과 높은 연관성이 있었다.
Insulin resistance plays a central role in fatty liver, a part of the metabolic syndrome. This study examined the relationship between fatty liver, metabolic abnormalities and mitochondrial DNA [mtDNA] copy number in peripheral blood that is correlated with diabetes or metabolic markers. Fatty liver...
Insulin resistance plays a central role in fatty liver, a part of the metabolic syndrome. This study examined the relationship between fatty liver, metabolic abnormalities and mitochondrial DNA [mtDNA] copy number in peripheral blood that is correlated with diabetes or metabolic markers. Fatty liver was assessed by questionnaire on alcohol consumption and abdominal ultrasonography. MtDNA copy number in peripheral leukocytes was measured by a real-time quantitative polymerase chain reaction [PCR]. Among 445 subjects, 148 subjects had hepatic steatosis and 297 were controls. mtDNA copy number was significantly lower in fatty liver group in comparison with that of normal finding group. This result is similar in both groups, alcoholic or non-alcoholic fatty liver group. MtDNA copy number was inversely correlated with alanine aminotransferase [ALT], aspartate aminotransferase [AST], gamma-glutamyltransferase [$\gamma$-GTP], body mass index [BMI], waist circumference, diastolic blood pressure, and free fatty acid. MtDNA copy number in peripheral leukocytes was associated with fatty liver and insulin resistance related factors.
Insulin resistance plays a central role in fatty liver, a part of the metabolic syndrome. This study examined the relationship between fatty liver, metabolic abnormalities and mitochondrial DNA [mtDNA] copy number in peripheral blood that is correlated with diabetes or metabolic markers. Fatty liver was assessed by questionnaire on alcohol consumption and abdominal ultrasonography. MtDNA copy number in peripheral leukocytes was measured by a real-time quantitative polymerase chain reaction [PCR]. Among 445 subjects, 148 subjects had hepatic steatosis and 297 were controls. mtDNA copy number was significantly lower in fatty liver group in comparison with that of normal finding group. This result is similar in both groups, alcoholic or non-alcoholic fatty liver group. MtDNA copy number was inversely correlated with alanine aminotransferase [ALT], aspartate aminotransferase [AST], gamma-glutamyltransferase [$\gamma$-GTP], body mass index [BMI], waist circumference, diastolic blood pressure, and free fatty acid. MtDNA copy number in peripheral leukocytes was associated with fatty liver and insulin resistance related factors.
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문제 정의
그러나 아직 말초혈액의 mtDNA copy 수와 지방간을 포함한 대사증후군에 관련된 인슐린저항성 인자들 간의 연관성에 대한 연구는 부족한 현실이다. 본 연구는 말초 백혈구에서의 mtDNA copy 수와 지방간 및 인슐린저항성 관련 인자와의 연관성을 알아보고자 하였다.
본 연구는 지방간 및 인슐린저항성과 연관성을 갖는 것으로 알려진 여러 인자들에서 mtDNA copy 수와의 연관성을 살펴본 연구로 지방간 군에서 말초혈액의 mtDNA copy 수가 의미 있게 낮고, 지방간염 관련 및 대사 관련 지표들과 유의한 역의 상관관계를 보였다.
제안 방법
GAPDH와 mtDNA에 대한 표식자(probe)를 제작하고 5’ 말단과 3’ 말단에 각각 5-carboxyfluorescein [FAM] reporter와 6-carboxytetramethyl-rhodamine [TAMRA] quencher로 표지하였다.
PCR은 ABI 7500 Real-Time PCR System을 이용하였고 증폭환경은 50°C에서 2 분, 95°C에서 10 분간 1 회 그리고 95°C에서 15 초, 60°C에서 1 분간 40 회 반복하였다.
mtDNA에 대하여 PCR을 시행하였으며 PCR 혼합물은 총 15 μl로 TaqMan Universal PCR Master Mix [ABI, USA] 7.5 μl, primer forward (5 pmol/ml) 1.5 μl, primer reverse (5 pmol/ml) 1.5 μl, probe(1 pmol/μl) 1.5 μl, distilled water 0.5 μl, DNA 2.5 μl로 구성되었다.
최근 3개월 내 한약, HMG CoA reductase 억제제, 비타민을 복용했거나 3개월 이상 혈청 크레아티닌이 상승되어 있는 경우도 제외하였다. 남자는 한 주당 140 g 이하, 여자는 주당 70 g 이하의 알코올을 섭취하는 환자 중 복부 초음파에서 우측 신장 피질에 비교한 간실질 내 에코의 증가, 간 내 혈관의 불분명함 등의 소견이 있을 때 비알콜성 지방간으로 진단하였다. 모든 대상자에게 서면동의서를 받았으며 기관 윤리위원회의 심의를 거쳤다.
혈액 검사는 12 시간 공복 후에 시행하였다. 모든 환자에서 혈구검사, 생화학검사, 지질검사, 간염바이러스검사를 시행하였다. 공복혈당은 혈당 산화 방법을 이용하였으며, 총콜레스테롤을 포함한 혈중 지질 검사는 효소분광법을 이용하여 측정하였다 [Hitachi-747; Hitachi, Tokyo, Japan].
PCR은 ABI 7500 Real-Time PCR System을 이용하였고 증폭환경은 50°C에서 2 분, 95°C에서 10 분간 1 회 그리고 95°C에서 15 초, 60°C에서 1 분간 40 회 반복하였다. 사립체 DNA copy 수의 정량적 분석을 위하여 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase [GAPDH]의 증폭을 이용한 비교분석을 시행하였다. 사용된 primer 및 probe는 다음과 같다.
실온에서 원심분리를 시행한 후 QIAmp DNA Mini Kit[QIAGEN, Co., Ltd, Düsseldorf, Germany]를 이용하여 DNA를 추출하였고 실시간[real-time] PCR을 이용하여 말초혈액 백혈구의 mtDNA copy 수를 측정하였다.
5]. 체계화된 설문지를 이용하여 대상군의 음주력 및 과거력, 가족력을 평가하였다.
42). 초음파상 지방간의 상태와 음주 여부에 따라 4개의 군으로 나누어 분석을 하였다. 음주를 하고 있으나 초음파에서 지방간이 없는 경우 말초혈액의 mtDNA copy 수가 비알콜성 지방간 및 알코올성 지방간을 보이는 경우보다 의미 있게 높았다[표 2].
대상 데이터
단일 병원 건강검진센터에 검진을 목적으로 방문한 환자 중 본 연구에 동의한 수검자를 대상으로 하였다. 총 600 명의 대상 중 18 세 이상 70 세 이하의 성인으로 B형 혹은 C형 간염과 같은 감염성 질환이 있거나 갑상선 질환, 당뇨병 진단, 혈액 검사에서 당화혈색소[HbA1c] 수치 6.
정확한 음주력의 평가가 이루어지고 복부초음파 검사를 받은 445 명을 대상으로 분석하였다. 지방간이 있는 군과 정상군을 분류하여 평균을 본 결과 정상군에 비해 지방간이 있는 군에서 mtDNA copy 수가 유의하게 낮았다.
데이터처리
임상소견과 간기능 수치로 본 간질환 분류에 대한 mtDNA copy 수는 1-way ANOVA test를 시행하였고, 사후분석은 Duncan을 이용하였다. 말초혈액의 mtDNA copy 수와 생화학적 지표와의 연관성은 상관분석을 이용하였다. 통계적 유의수준은 p 값이 0.
지방간 유무에 따른 일반적인 특성 비교는 t-test를 하였다. 임상소견과 간기능 수치로 본 간질환 분류에 대한 mtDNA copy 수는 1-way ANOVA test를 시행하였고, 사후분석은 Duncan을 이용하였다. 말초혈액의 mtDNA copy 수와 생화학적 지표와의 연관성은 상관분석을 이용하였다.
지방간 유무에 따른 일반적인 특성 비교는 t-test를 하였다. 임상소견과 간기능 수치로 본 간질환 분류에 대한 mtDNA copy 수는 1-way ANOVA test를 시행하였고, 사후분석은 Duncan을 이용하였다.
이론/모형
모든 환자에서 혈구검사, 생화학검사, 지질검사, 간염바이러스검사를 시행하였다. 공복혈당은 혈당 산화 방법을 이용하였으며, 총콜레스테롤을 포함한 혈중 지질 검사는 효소분광법을 이용하여 측정하였다 [Hitachi-747; Hitachi, Tokyo, Japan]. 혈청 인슐린 농도는 chemiluminescent 방법을 이용하였다 [Immulite 2000, Diagnostic Products Corp.
, LosAngeles, CA;CV,< 7%]. 인슐린저항성을 평가하기 위하여 Homeostasis Model Assessment [HOMA] of insulin resistance index 를 이용하여 계산하였으며 계산식은 다음과 같다 [공복 혈당 (mmol/L) x 공복 인슐린 농도 (uU/mL)/22.5]. 체계화된 설문지를 이용하여 대상군의 음주력 및 과거력, 가족력을 평가하였다.
지방간은 유리지방산의 간 유입이 증가되어 과잉 지질의 산화 이상으로 간에 지방 침착이 증가한다고 알려져 있다[15]. 결론적으로 말초혈액에서의 mtDNA copy 수는 지방간 여부 및 인슐린저항성 관련 대사 인자들과 높은 연관성이 있었다.
말초혈액의 mtDNA copy 수는 간 내 염증 수치를 나타내는 ALT, AST, γ-GTP, BMI, 허리둘레, 이완기혈압, 유리지방산 수치와 역의 상관관계를 보였으며, 이는 유리 지방산으로 보정을 한 이후에도 비슷한 경향을 보였다[표 3].
본 연구 결과에서 지방간을 보이는 경우 말초혈액의 mtDNA copy 수가 정상 대조군에 비하여 낮았다. 이는 간의 염증 수치가 높은 군에서보다 뚜렷한 차이를 보였다.
그러나 대상 환자수가 18명으로 적었다. 본 연구에서는 더 많은 환자를 대상으로 mtDNA copy 수와 이완기혈압, 허리둘레가 역상관 관계를 보였고 이는 제2형 당뇨환자에서 mtDNA copy수가 감소한다는 연구와도 같은 결과이다[14].
정확한 음주력의 평가가 이루어지고 복부초음파 검사를 받은 445 명을 대상으로 분석하였다. 지방간이 있는 군과 정상군을 분류하여 평균을 본 결과 정상군에 비해 지방간이 있는 군에서 mtDNA copy 수가 유의하게 낮았다. 지방간이 있는 군에서 알코올 섭취량이 의미 있게 높았으며 인슐린저항성과 연관성이 있는 체질량지수, 허리둘레, 수축기 및 이완기 혈압, AST, ALT, γ-GTP, 유리지방산, 총콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지단백콜레스테롤, 저밀도지단백콜레스테롤, 아포지단백 B, 공복혈당, 당화혈색소, HOMA-IR, 공복 인슐린 농도도 유의하게 높은 수치를 보였다[표 1].
지방간이 있는 군에서 알코올 섭취량이 의미 있게 높았으며 인슐린저항성과 연관성이 있는 체질량지수, 허리둘레, 수축기 및 이완기 혈압, AST, ALT, γ-GTP, 유리지방산, 총콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지단백콜레스테롤, 저밀도지단백콜레스테롤, 아포지단백 B, 공복혈당, 당화혈색소, HOMA-IR, 공복 인슐린 농도도 유의하게 높은 수치를 보였다[표 1].
초음파상 지방간 소견이 관찰되는 경우 비알콜성지방간과 알코올성 지방간 모두 정상 간초음파를 보이는 경우보다 말초혈액 mtDNA copy 수가 낮았다. 알코올에 의한 알코올성 지방간의 경우 비알콜성 지방간의 경우보다 mtDNA copy 수가 의미 있게 낮았다(8.
흥미로운 소견은 술을 마시지 않는 정상 대조군에 비하여 술을 마시지만 정상 간을 보이는 군에서 mtDNA copy 수가 더 높았다. 이것은 알코올 섭취에 의해 간세포 내에 증가된 지방의 산화 및 증가된 체내의 산화 자극에 대한 보상작용으로 보인다.
후속연구
본 연구의 단점은 말초혈액의 mtDNA copy 수가 조직에서의 mtDNA copy 수와 정확하게 일치하는지에 대한 연구가 부족하며, mtDNA copy 수에 미치는 다양한 원인에 대한 평가와 보정이 어렵다는 점이다. 마지막으로 말초혈액의 백혈구에서 mtDNA copy 수의 측정과정에서 혈소판 오염 가능성이 있어 검사 분석에 주의가 필요하겠다.
본 연구의 단점은 말초혈액의 mtDNA copy 수가 조직에서의 mtDNA copy 수와 정확하게 일치하는지에 대한 연구가 부족하며, mtDNA copy 수에 미치는 다양한 원인에 대한 평가와 보정이 어렵다는 점이다. 마지막으로 말초혈액의 백혈구에서 mtDNA copy 수의 측정과정에서 혈소판 오염 가능성이 있어 검사 분석에 주의가 필요하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대사증후군과 지방간의 연관성은 무엇으로 설명할 수 있는가?
계 질환 및 당뇨병의 독립적인 위험인자인 대사증후군의 간 발현 형태로 알려져 있다. 대사증후군과 지방간의 연관성은 인슐린저항성으로 설명할 수 있다[1]. 선행 연구
사립체는 무엇에 의해 손상되는가?
사립체는 고유의 DNA를 가지고 있다. 그러나 핵의 DNA와는 달리 히스톤 단백으로 으로 인한 보호 작용이 없어 쉽게 유리
라디칼에 의하여 손상되는 것으로 알려져 있다.
지방간이란 무엇인가?
지방간은 유전이나 환경적 요인 뿐 아니라 여러 대사성 질환과도 연관성을 보이는 질병으로 세계적으로 높은 유병률을 보인다. 그 중에서도 비알콜성 지방간은 심혈관
참고문헌 (15)
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