[논문]고지방 식이 섭취 소동물 모델을 활용한 전신진동 자극의 복부 지방 감소 효능 평가

황동현; 김서현; 이한아; 이상엽; 서동현; 조승관; 천슬기; 한태영; 김한성

doi:10.9718/jber.2017.38.1.49

고지방 식이 섭취 소동물 모델을 활용한 전신진동 자극의 복부 지방 감소 효능 평가
The Effects of Whole Body Vibration in the Aspect of Reducing Abdominal Adipose Tissue in High-Fat Diet Mice Model 원문보기

Journal of biomedical engineering research : the official journal of the Korean Society of Medical & Biological Engineering, v.38 no.1, 2017년, pp.49 - 55

황동현 (연세대학교 의공학과) , 김서현 (연세대학교 의공학과) , 이한아 (연세대학교 의공학과) , 이상엽 (연세대학교 의공학과) , 서동현 (연세대학교 의공학과) , 조승관 (연세-프라운호퍼 의료기기 공동연구센터) , 천슬기 (연세대학교 의공학과) , 한태영 , 김한성 (연세대학교 의공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The prevalence of obesity has noticeably increased worldwide over several decades with various complication. Even though anti-obesity drug treatments have been spotlighted by resulting in effective mean weight losses, its adverse effects cannot be overlooked. Thus, this study aimed to evaluate the effects of multi-frequency whole body vibration, one of the mechanical stimulus, as a countermeasure against obesity. Thirty-two-6-week-old C57BL/6J male mice were equally assigned to four groups: the Control group (CON, n = 8), the Sham group (Sham, n = 8), the sham with single frequency whole body vibration (S+V, n = 8), and the sham with multi frequency whole body vibration (S+MV, n = 8). After 4 weeks, morphologic changes in the adipose tissue were evaluated from three-dimensional images using in vivo micro-computed tomography. At 4 weeks, the volume of the abdominal adipose tissue, which had the highest value in Sham group, noticeably reduced in S+MV group compared to it in S+V group. These results implied that the accumulation of abdominal adipose tissue can be effectively reduced through applying multi-frequency whole body vibration.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 기존에 발표한 논문에서는 단일 전신진동 자극과 복합전신진동 자극이 지방감소에 미치는 영향을 각각 서술하였으며, 두 자극간의 비교분석은 미흡한 실정이다. 따라서 본연구에서는 복합진동의 따른 지방량의 변화를 micro-CT를 활용한 3차원 영상을 통해 지방 축적 정도의 변화를 정량적, 시각화하여 분석하고, 단일 전신진동 자극과 복합 전신진동 자극에 대한 지방조직의 감소 정도를 비교 및 평가해 보고자 한다.

제안 방법

본 연구에서는 동물 실험을 활용하여 비만이 인체에 미치는 영향을 예측해보고, 이에 대한 대응책으로 단일 및 복합주파수를 사용한 전신진동 자극 운동 요법을 제안하였다. 이에 따라 본 연구에서는 고지방 식이사료를 사용하여 비만을 유도한 소동물의 지방 조직의 변화를 평가하고 그를 본질적으로 해결하기 위해 단일 및 복합주파수 전신진동을 적용하여 개선 정도를 살펴보고자 하였다.
본 연구에서는 동물 실험을 활용하여 비만이 인체에 미치는 영향을 예측해보고, 이에 대한 대응책으로 단일 및 복합주파수를 사용한 전신진동 자극 운동 요법을 제안하였다. 이에 따라 본 연구에서는 고지방 식이사료를 사용하여 비만을 유도한 소동물의 지방 조직의 변화를 평가하고 그를 본질적으로 해결하기 위해 단일 및 복합주파수 전신진동을 적용하여 개선 정도를 살펴보고자 하였다.

대상 데이터

본 실험은 연세대학교 동물 보호 및 사용에 관한 지침과 법규에 따라 수행되었다(YWC-130729-1). 본 연구를 위해 수컷 6주령 C57BL/6J 마우스(19 ± 1.2 g) 32마리를 사용하였으며 임의로 대조군(Control, CON, n = 8), 비만군(Sham, Sham, n = 8), 단일 주파수 진동자극을 가한 비만군(Sham+Single frequency whole body Vibration. S+V, n =8), 그리고 복합 주파수 진동자극을 가한 비만군(Sham+Multi frequency whole body vibration, S+MV,n =⁸⁾ 으로 나누었다. 실험 동물의 사육실 평균 온도는 23 ±3oC, 습도는 50 ± 10% 를 유지하였으며, 주/야 사이클은 12시간 주기가 자동으로 조절되는 실험동물센터에서 사육하였다.

데이터처리

0주와 4주에 각각의 복부지방조직량과 초기 복부지방 부피에 대한 4주 후의 복부지방 부피 값의 비교 값을 알아보았다. 실험군별 측정값이 통계적으로 서로 유의한 차이를 나타내는 지 알아내기 위해 독립표본 t-test를 시행하였다. 모든 통계 분석은 SPSS v.

성능/효과

위와 같은 방식으로 4주간의 실험을 진행한 결과는 다음과 같다. 먼저 4주간 각 군의 무게 변화(그림 4)을 살펴보면 S+MV군을 제외한 모든 군에서 실험 동물들의 체중은 유의하게 증가하였다. 이때 CON군을 제외한 나머지 세 군에게 동일한 고지방 사료를 주었음을 감안한다면 Sham군과 S+V군에 비해 미비한 S+MV군의 체중변화는 체중 증가를 억제하는데 있어 복합주파수 진동 자극이 효과적임을 나타낸다.
본 연구에서는 소 동물 비만 모델을 활용하여 비만치료에 있어 전신진동 자극이 복부지방을 감소시키고 체중 감량을 억제함으로써 효과적임을 확인하였다. 특히, 전신진동을 가하는데 있어 단일주파수 진동자극에 비해 복합주파수 진동 자극이 더 효과적임을 확인하였으며, 이 과정은 micro-CT 활용한 경계치 기법을 통해 정량적인 지방 조직량 평가를 통해 가능하였다.

후속연구

이를 통해 시간에 따른 지방 조직의 변화와 더불어 골 관련 변수들의 변화를 살펴본다면 이전과 동일한 골 상태 아래 효과적인 지방 조직 억제 및 감소에 관한 복합진동 자극의 효과를 확인할 수 있을 것이라 예측된다. 또한, PCR, Western Blot과 같은 생화학적 분석을 추가적으로 진행한다면, 지방 축적 억제에 관한 복합주파수 진동 자극의 정확한 기전을 파악할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현재 시행되는 비만 치료 요법들의 단점은 무엇인가?	이미 주기적인 운동, 식사요법, 행동수정요법, 약물요법 그리고 수술방법 등 다양한 치료 및 개선 방안들이 제안되고 있으나 운동, 식사요법, 행동수정요법 등의 경우 상당한 시간을 소모한다는 점과 장기간에 걸쳐 지속적으로 이루어져야 한다는 단점을 지닌다. 또한 빠른 효과를 나타내는 약물요법과 수술 방법은 투약 혹은 치료를 중단 할 경우 체중 재증가현상이 나타날 수 있으며 그 밖에도 다양한 부작용, 그리고 경제적 부담 등을 고려하지 않을 수 없다. 따라서 보다 부작용이 적고 사용이 용이하면서도 시간 절약, 비용 절약 등 다방면으로 효과적인 비만 치료 기법의 개발은 비만 환자의 삶의 질 개선뿐 아니라 사회적 비용 감소 측면에서도 큰 의미가 있다.
	비만은 무엇인가?	비만이란 인체를 구성하고 있는 수분, 단백질, 무기질, 지방 등의 성분 중 특히 체지방이 정상보다 많아진 상태로, 이는 음식물로 섭취한 칼로리가 신체활동으로 소모된 칼로리보다 많은 경우 잉여 칼로리가 체지방으로 축적된 경우를 말한다[1].
	비만의 원인에는 어떠한 것들이 있는가?	비만의 원인으로는 유전적 요인, 환경적 요인 뿐만 아니라 에너지 대사 후 불균형, 과식, 불규칙한 식사, 간식, 운동부족, 약물, 심리적 요인들이 모두 해당되며 각 요인들이 서로 상호 작용하여 초래한다고 밝혀졌다[4]. 그러나 비만은 대부분의 환자가 초기 상태에 질병으로 인식하지 않아 장기간 방치에 이르게 되어 결국 심장병, 고혈압, 동맥경화증, 고지혈증, 뇌졸증, 당뇨병, 지방간 등의 성인병과 같은 중증 질환으로 이어지는 일이 빈번하다.

참고문헌 (21)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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