선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이에 본 연구에서는 가장 보편적인 비만 모델로서 C57BL/6 마우스를 이용한 DIO 모델에서 8∼16주에 이르는 고지방식이 유도 기간에 비만, 고인슐린혈증, 고혈당증 및 비만과 관련된 지표들의 변화를 분석함으로써 고지방식이 기간에 따른 비만 유도의 차이 확인을 통해 향후 한약의 항비만 효능 평가를 위한 실험모델 기초 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 12시간 간격(08:00∼20:00)의 광주기로 일정한 조건을 유지하고 동물들은 폴리카보네이트 사육상자에 1마리씩 분리하여 사육하였다.
- 본 동물실험은 동물실험 윤리준칙을 준수하며 수행되었다. 1주간 동물사육실 환경에 적응시킨 후, 정상식이군(normal diet, ND)과 고지방식이 군(high fat diet, HFD)으로 군당 10마리씩 나누어 사육하였다. ND군의 사료는 엔비고사(Envigo, Alconbury Huntingdon, UK)의 2018S 사료를 사용하였고, HFD군의 사료는 60%의 지방을 함유하는 Research Diets사(New Brunswick, NJ, USA)의 D12492 사료를 사용하였다(Table 1).
- 내당능(glucose tolerance) 측정을 위해 OGTT, ITT 두 가지 방법을 사용하였다. OGTT는 8주, 12주, 16주에 모두 부검 1일 전에 마우스를 12시간 절식시킨 후 포도당 용액을 체중(㎏)당 2g씩 경구 투여하고 0, 15, 30, 60, 90, 120분에 꼬리 정맥 채혈을 통해 혈당측정검사기로 혈당을 측정하였다. 또한 ITT는 부검 3일 전에 마우스를 12시간 절식시킨 후 혈당을 측정하고, 5 unit/kg의 insulin을 피하투여하며, 30분 후에 포도당(2g/kg)을 복강 투여한 후 15, 30, 45, 60, 90 및 120분에 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당을 측정하였다.
- Thermocouple probe (Physitemp, Clifton, NJ, USA)를 이용하여, 매주 1회, 오후 3시에 체온계를 직장으로 1 cm 삽입하여 직장온도를 측정하는 방식을 통해 기초체온을 측정하였다.
- 고지방식이 기간 별로 기초체온과 골격근 비율을 측정, 비교하였다. 그 결과 기초체온은 8주와 12주에는 정상군과 그 결과 기초체온은 8주와 12주에는 정상군과 대조군 간에 유의한 체온 차이가 없었으나, 16주에는 HFD 군에서 유의하게(P＜0.
- 고지방식이 유도 12주경과 16주경에 두 차례 실험을 실시하였다. 동물 희생 전 12시간 동안 절식시킨 후, diethyl ether로 마취하여 심장에서 혈액 1 ml를 채취하였다.
- 고지방식이로 유도된 비만으로 인한 간조직의 지질 침착 양상을 H&E 염색을 통해 비교하였다.
- 내당능(glucose tolerance) 측정을 위해 OGTT, ITT 두 가지 방법을 사용하였다. OGTT는 8주, 12주, 16주에 모두 부검 1일 전에 마우스를 12시간 절식시킨 후 포도당 용액을 체중(㎏)당 2g씩 경구 투여하고 0, 15, 30, 60, 90, 120분에 꼬리 정맥 채혈을 통해 혈당측정검사기로 혈당을 측정하였다.
- 내당능장애는 OGTT와 ITT의 두 가지 방법을 통해 평가하였다(Fig. 2). 그 결과, 8주에는 OGTT와 ITT 모두 ND군과 HFD군 사이에 뚜렷한 차이가 없었으며, 12주에는 OGTT에는 HFD에서 뚜렷한 상승이 나타났으나, ITT에서는 혈당 감소 경향이 HFD군이 ND군과 유사하게 나타났 다.
- OGTT는 8주, 12주, 16주에 모두 부검 1일 전에 마우스를 12시간 절식시킨 후 포도당 용액을 체중(㎏)당 2g씩 경구 투여하고 0, 15, 30, 60, 90, 120분에 꼬리 정맥 채혈을 통해 혈당측정검사기로 혈당을 측정하였다. 또한 ITT는 부검 3일 전에 마우스를 12시간 절식시킨 후 혈당을 측정하고, 5 unit/kg의 insulin을 피하투여하며, 30분 후에 포도당(2g/kg)을 복강 투여한 후 15, 30, 45, 60, 90 및 120분에 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당을 측정하였다.
- 이후 간, 췌장, 부고환지방 및 하퇴부 후부 골격근을 적출하였으며, 모든 조직은 생리식염수로 세척한 다음 여과지로 수분을 제거하여 무게를 측정하였다. 또한 간의 지질 침착 정도를 분석하기 위하여 간 조직을 10% formalin에 48시간 고정시킨 다음, paraffin wax로 포매한 후 4 um 두께로 절편을 제조하였다. 제조된 절편은 hematoxylin과 eosin (H&E; Sigma-Aldrich Co.
- 본 연구에서는 5주령의 C5BL/6 마우스를 대상으로 8∼16주간 고지방사료를 사용하여, 고지방식이 기간에 다른 비만 및 비만 관련 대사 지표의 변화를 관찰하였다.
- 사료 섭취량과 체중은 일주일에 1회씩 일정시간에 측정하였다.
- . 이에 대사율의 간접적인 평가를 위하여 고지방식이 기간별로 기초체온을 측정, 비교하였다. 그 결과 8주와 12주에는 정상군과 대조군 간에 유의한 체온 차이가 없었으나, 16주에는 HFD군에서 유의하게 (P＜0.
- 동물 희생 전 12시간 동안 절식시킨 후, diethyl ether로 마취하여 심장에서 혈액 1 ml를 채취하였다. 이후 간, 췌장, 부고환지방 및 하퇴부 후부 골격근을 적출하였으며, 모든 조직은 생리식염수로 세척한 다음 여과지로 수분을 제거하여 무게를 측정하였다. 또한 간의 지질 침착 정도를 분석하기 위하여 간 조직을 10% formalin에 48시간 고정시킨 다음, paraffin wax로 포매한 후 4 um 두께로 절편을 제조하였다.
- 한편 채취한 혈액은 blood clotting을 위해 30분 이상 실온에서 방치한 후 고속원심분리기(Micro12; Hanil, Incheon, Korea)를 이용하여 3,000rpm에서 10분간 원심 분리함으로써 혈장을 분리하였다. 장으로부터 인슐린의 농도는 mouse insulin ELISA kit (EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, USA)를 사용하여 측정하였으며, 총콜레스테롤(total cholesterol, TC)과 중성지방(triglyceride, TG)의 농도를 각 측정용 키트(AM 202-K, AM 157S-K; HBi Bio. Co., Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다.
- 제조된 절편은 hematoxylin과 eosin (H&E; Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)으로 이중염색 시킨 다음 광학현미경(Leica DM 500; Leica, Wetzlar, Germany)으로 관찰하였다.
- 한편 비만으로 인한 2형 당뇨병 발생과 관련하여 공복혈당, OGTT, ITT 및 인슐린을 측정하여 발생 정도를 평가하였다. 공복혈당은 ND군에 비해서 HFD군이 8주 68.
- 혈당치(blood glucose)는 주 1회 12시간 이상 절식 후 꼬리 정맥으로부터 혈액을 수집하여 혈당측정검사기(Accu-Check; Roche, Basel, Switzerland)를 이용하여 측정하였다.
- 혈청 내 인슐린과 지질의 농도를 고지방식이 12주와 16주에 각각 평가하였다. 그 결과, 인슐린은 12주 ND군 1.
대상 데이터
- 1주간 동물사육실 환경에 적응시킨 후, 정상식이군(normal diet, ND)과 고지방식이 군(high fat diet, HFD)으로 군당 10마리씩 나누어 사육하였다. ND군의 사료는 엔비고사(Envigo, Alconbury Huntingdon, UK)의 2018S 사료를 사용하였고, HFD군의 사료는 60%의 지방을 함유하는 Research Diets사(New Brunswick, NJ, USA)의 D12492 사료를 사용하였다(Table 1).
- 실험동물은 5주령 C57BL/6 수컷 마우스를 (주)샘타코바이오코리아(Samtako Bio Korea, Osan, Korea)로부터 구입하였다. 동물사육실의 환경은 항온(22℃±2℃), 항습(50%±5%).
데이터처리
- 각 실험 모든 측정값은 평균±표준편차(mean±standard deviation)로 표시하였고 통계적 분석은 GraphPad Prism program ver 5.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA)을 이용하여 Student's t-test로 대조군(ND군)과 실험 군(HFD) 간의 차이를 분석하였으며, P값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.
이론/모형
- 또한 비만으로 인한 간조직의 지질 침착 양상을 H&E 염색법을 통해 비교하였다.
- 12시간 간격(08:00∼20:00)의 광주기로 일정한 조건을 유지하고 동물들은 폴리카보네이트 사육상자에 1마리씩 분리하여 사육하였다. 본 동물실험은 동물실험 윤리준칙을 준수하며 수행되었다. 1주간 동물사육실 환경에 적응시킨 후, 정상식이군(normal diet, ND)과 고지방식이 군(high fat diet, HFD)으로 군당 10마리씩 나누어 사육하였다.
성능/효과
- 고지방식이로 유도된 비만으로 인한 간조직의 지질 침착 양상을 H&E 염색을 통해 비교하였다. 12주에는 HFD군의 지질침착이 경미하게 유발되었으며, 16주에는 보다 명확하게 유발된 것을 확인할 수 있었다(Fig. 4).
- 그 결과, 8주에는 OGTT와 ITT 모두 ND군과 HFD군 사이에 뚜렷한 차이가 없었으며, 12주에는 OGTT에는 HFD에서 뚜렷한 상승이 나타났으나, ITT에서는 혈당 감소 경향이 HFD군이 ND군과 유사하게 나타났 다. 16주에는 HFD군에서 OGTT, ITT 모두 ND군 대비 유의하게 상승한 것으로 나타났다. OGTT 그래프에서 곡선 하면적(area under the curve)을 비교했을 때 8주에는 ND 군보다 HFD군이 24% (ND군 759.
- 본 연구에서는 5주령의 C5BL/6 마우스를 대상으로 8∼16주간 고지방사료를 사용하여, 고지방식이 기간에 다른 비만 및 비만 관련 대사 지표의 변화를 관찰하였다. HFD군 (60 %kcal fat)과 ND군(18 %kcal fat)에 따른 마우스의 체중 변화를 관찰한 결과 8, 12, 16주 섭식 기간별로 ND군에 비해서 HFD군에서 각 36.7%, 50.3% 및 49.5% 체중이 유의하게 증가한 것으로 나타났으며, 체중증가가 고지방식이 8주부터 16주에 걸쳐서 지속적으로 진행되었음을 알 수 있었다.
- 또한 비만으로 인한 간조직의 지질 침착 양상을 H&E 염색법을 통해 비교하였다. ND군과 비교하였을 때, 16주에는 HFD군이 지방구의 크기 및 개수가 현저하게 증가하여 비만으로 유도된 지방간의 형태가 나타났으나, 12주에는 지질침착이 경미한 것으로 나타났다. 이는 앞선 간무게의 증가 양상과도 일치하는 결과로 비만으로 인한 지방간 변화는 12주보다 16주에 보다 명확하게 유발되는 것을 알 수 있었다.
- 16주에는 HFD군에서 OGTT, ITT 모두 ND군 대비 유의하게 상승한 것으로 나타났다. OGTT 그래프에서 곡선 하면적(area under the curve)을 비교했을 때 8주에는 ND 군보다 HFD군이 24% (ND군 759.5 mgㆍmin/dl, HFD군 942.4 mgㆍmin/dl), 12주에는 78% (ND군 962 mgㆍ min/dl, HFD군 1,357 mgㆍmin/dl)군 및 16주에는 105%(ND군 699 mgㆍmin/dl, HFD군 1,438 mgㆍmin/dl) 높은 것으로 계산되었다.
- 공복혈당에서도 체중증가와 유사하게 8주, 12주, 16주 모두 ND군보다 HFD군에서 유의하게 높은 것으로 측정되었 으나, 기간별 상승도는 상이하게 나타났다. 즉, 8주에는 HFD군 132.
- 한편 비만으로 인한 2형 당뇨병 발생과 관련하여 공복혈당, OGTT, ITT 및 인슐린을 측정하여 발생 정도를 평가하였다. 공복혈당은 ND군에 비해서 HFD군이 8주 68.0%, 12주 92.4% 및 16주 95.0%가 상승하여, 12주부터 ND군 과의 차이가 두드러지는 것으로 나타났다. 또한 비만으로 인한 내당능장애를 평가하기 위하여 OGTT와 ITT를 측정한 결과, 두 항목 모두 8주경에는 두 군 간의 뚜렷한 차이가 없었으며, 16주에는 두 항목 모두 ND군과 HFD군 간의 뚜렷한 차이가 나타났다.
- 이에 대사율의 간접적인 평가를 위하여 고지방식이 기간별로 기초체온을 측정, 비교하였다. 그 결과 8주와 12주에는 정상군과 대조군 간에 유의한 체온 차이가 없었으나, 16주에는 HFD군에서 유의하게 (P＜0.05) 체온이 저하된 것으로 나타났다(Fig. 5A).
- 고지방식이 기간 별로 기초체온과 골격근 비율을 측정, 비교하였다. 그 결과 기초체온은 8주와 12주에는 정상군과 그 결과 기초체온은 8주와 12주에는 정상군과 대조군 간에 유의한 체온 차이가 없었으나, 16주에는 HFD 군에서 유의하게(P＜0.05) 체온이 저하된 것으로 나타났다 (Fig. 5A). 또한 Aguiar 등10)의 방법을 따라 골격근 비율을 측정한 결과, 12주, 16주 모두 HFD군이 ND군에 비해서 유의하게 감소한 것으로 나타났으며, 두 군 모두 12주보다 16주에서 각각 골격근 비율이 감소하는 양상을 나타냈다.
- 2). 그 결과, 8주에는 OGTT와 ITT 모두 ND군과 HFD군 사이에 뚜렷한 차이가 없었으며, 12주에는 OGTT에는 HFD에서 뚜렷한 상승이 나타났으나, ITT에서는 혈당 감소 경향이 HFD군이 ND군과 유사하게 나타났 다. 16주에는 HFD군에서 OGTT, ITT 모두 ND군 대비 유의하게 상승한 것으로 나타났다.
- 그 결과, 인슐린은 12주 ND군 1.23±0.31 ng/ml, HFD군 5.40±0.25 ng/ml, 16주 ND군 1.32±0.62 ng/ml, HFD군 5.74±0.65 ng/ml로 12주와 16주에 모두 HFD군에서 유의하게 상승한 것으로 나타났다(P＜ 0.001) (Fig. 3A).
- 3A). 꼬리정맥에서 혈당측정기로 혈당을 측정한 것(Fig. 1B) 외에 희생된 동물의 혈청에서 혈당을 동시 측정하였으며, 인슐린의 증가 양상과 유의하게 나타났다 (Fig. 3B).
- 이상과 같이 고지방식이를 8주, 12주, 16주 동안 C57BL/6 마우스에 실시하여 비만을 유도하면서 비만관련 대사적 변화를 기간별로 측정한 결과, 체중증가 및 부고환 지방 무게는 식이 기간이 경과할수록 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 혈당의 증가는 8주부터 나타났지만, 당내성의 발현은 12주에서 시작되어 16주에 보다 명확하게 유도됨을 알 수 있었다. 또한 간 조직의 지질 축적, 기초체온 저하 역시 12주보다 16주에 보다 뚜렷하게 유발됨을 확인하였다.
- 0%가 상승하여, 12주부터 ND군 과의 차이가 두드러지는 것으로 나타났다. 또한 비만으로 인한 내당능장애를 평가하기 위하여 OGTT와 ITT를 측정한 결과, 두 항목 모두 8주경에는 두 군 간의 뚜렷한 차이가 없었으며, 16주에는 두 항목 모두 ND군과 HFD군 간의 뚜렷한 차이가 나타났다. 인슐린 수치는 12주와 16주에 2회 측정하였는데, 두 기간 모두 HFD군에서 유의하게 상승한 것으로 나타났다.
- 05). 또한 췌장 무게는 12주, 16주 모두 유의한 차이가 없었으며, 부고환지방 조직은 12주, 16주 모두 ND군과 비교했을 때 HFD군에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다(P＜0.05) (Table 2).
- 본 연구에서 간, 췌장, 부고환지방 조직을 적출하여 무게를 측정한 결과, 간 무게는 12주에는 ND군이 HFD군보다 유의하게 높은 것으로 측정되었으며(P＜0.05), 16주에는 HFD군이 ND군보다 유의하게 높았다(P＜0.05). 또한 췌장 무게는 12주, 16주 모두 유의한 차이가 없었으며, 부고환지방 조직은 12주, 16주 모두 ND군과 비교했을 때 HFD군에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다(P＜0.
- . 본연구에서 골격근 비율을 측정한 결과, 12주, 16주 모두 HFD군이 ND군에 비해서 유의하게 감소한 것으로 나타났으며, 두 군 모두 12주보다 16주에서 각각 골격근 비율이 감소하는 양상을 나타냈다. 이상을 통해 기초체온의 저하는 변화는 16주에 유의하게 나타났고, 골격근 비율의 감소는 12주와 16주에 모두 유의하게 발현됨을 알 수 있었다.
- . 본연구에서 부고환지방, 췌장, 간 등을 적출하여 12주와 16주에 각각 무게를 비교하였는데, 부고환지방 조직은 12주와 16주 모두 HFD군에서 유의하게 증가한 것으로 나타났으며 이를 통해 대표적인 백색지방 조직으로 적출이 비교적 용이한 부고환지방 조직에 비만 동물 모델에서 중요한 지표임을 재차 확인할 수 있었다. 췌장 무게는 기간별로 두 군간의 차이가 없었다.
- ND군과 비교하였을 때, 16주에는 HFD군이 지방구의 크기 및 개수가 현저하게 증가하여 비만으로 유도된 지방간의 형태가 나타났으나, 12주에는 지질침착이 경미한 것으로 나타났다. 이는 앞선 간무게의 증가 양상과도 일치하는 결과로 비만으로 인한 지방간 변화는 12주보다 16주에 보다 명확하게 유발되는 것을 알 수 있었다.
- 이상과 같이 고지방식이를 8주, 12주, 16주 동안 C57BL/6 마우스에 실시하여 비만을 유도하면서 비만관련 대사적 변화를 기간별로 측정한 결과, 체중증가 및 부고환 지방 무게는 식이 기간이 경과할수록 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 혈당의 증가는 8주부터 나타났지만, 당내성의 발현은 12주에서 시작되어 16주에 보다 명확하게 유도됨을 알 수 있었다. 또한 간 조직의 지질 축적, 기초체온 저하 역시 12주보다 16주에 보다 뚜렷하게 유발됨을 확인하였다.
- 인슐린 수치는 12주와 16주에 2회 측정하였는데, 두 기간 모두 HFD군에서 유의하게 상승한 것으로 나타났다. 이상을 통해 공복혈당은 고지방식이 8주부터 유의하게 증가하였지만, 내당능장애는 8주에는 미약한 것으로 나타났으며, 12주에서 16주로 진행할수록 내당 능장애가 진행하여, 16주에 가장 뚜렷하게 내당능장애가 유발된 것으로 나타났다. 본 연구와 동일한 조성의 고지방 식이를 사용한 Williams 등11)의 연구에서도 고지방식이 12주에서 16주 사이에 OGTT 변화가 급격히 증가하는 것으로 나타난 바 있어 기존 연구 결과와 일치하는 내용이다.
- 본연구에서 골격근 비율을 측정한 결과, 12주, 16주 모두 HFD군이 ND군에 비해서 유의하게 감소한 것으로 나타났으며, 두 군 모두 12주보다 16주에서 각각 골격근 비율이 감소하는 양상을 나타냈다. 이상을 통해 기초체온의 저하는 변화는 16주에 유의하게 나타났고, 골격근 비율의 감소는 12주와 16주에 모두 유의하게 발현됨을 알 수 있었다.
- 또한 비만으로 인한 내당능장애를 평가하기 위하여 OGTT와 ITT를 측정한 결과, 두 항목 모두 8주경에는 두 군 간의 뚜렷한 차이가 없었으며, 16주에는 두 항목 모두 ND군과 HFD군 간의 뚜렷한 차이가 나타났다. 인슐린 수치는 12주와 16주에 2회 측정하였는데, 두 기간 모두 HFD군에서 유의하게 상승한 것으로 나타났다. 이상을 통해 공복혈당은 고지방식이 8주부터 유의하게 증가하였지만, 내당능장애는 8주에는 미약한 것으로 나타났으며, 12주에서 16주로 진행할수록 내당 능장애가 진행하여, 16주에 가장 뚜렷하게 내당능장애가 유발된 것으로 나타났다.
- 즉, 8주에는 HFD군 132.0±4.5 mg/dl로 공복혈당이 정상범위를 초과하였으며, 이는 ND군의 78.4±6.7 mg/dl보다 68.0% 높은 수치였다(P＜0.01).
- 지질대사와 관련하여 혈중 TC 및 TG를 12주와 16주에 각각 측정하였는데, TC는 12주, 16주 모두 ND군에 비해서 HFD군에서 유의하게 증가하였으나, 중성지방은 12주에는 HFD군이 유의하게 상승하였으나, 16주에는 두 군 간의 유의한 차이가 없었다. 동일한 조성의 사료로 16주간 실험한타 연구12)에서 혈중 TG 및 TC 수치에서 ND군과 HFD군 과의 차이가 없는 것으로 발표된 바 있으므로, 혈중 지질의 유발 양상에 대해서는 보다 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 체중은 8주, 12주, 16주 모두 ND군에 비해 HFD군에서 유의하게 식이 기간에 의존적으로 증가하였다. 8주에는 HFD군이 ND군 대비 36.
후속연구
- 지질대사와 관련하여 혈중 TC 및 TG를 12주와 16주에 각각 측정하였는데, TC는 12주, 16주 모두 ND군에 비해서 HFD군에서 유의하게 증가하였으나, 중성지방은 12주에는 HFD군이 유의하게 상승하였으나, 16주에는 두 군 간의 유의한 차이가 없었다. 동일한 조성의 사료로 16주간 실험한타 연구12)에서 혈중 TG 및 TC 수치에서 ND군과 HFD군 과의 차이가 없는 것으로 발표된 바 있으므로, 혈중 지질의 유발 양상에 대해서는 보다 연구가 필요할 것으로 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.