[논문]산사의 장내 미생물 조절을 통한 항비만 효과

김민지; 최유라; 신나래; 이명종; 김호준

doi:10.18325/jkmr.2019.29.4.15

산사의 장내 미생물 조절을 통한 항비만 효과
Anti-obesity Effect of Crataegus pinnatifida through Gut Microbiota Modulation in High-fat-diet Induced Obese Mice 원문보기

Journal of Korean Medicine Rehabilitation : JKMR = 한방재활의학과학회지, v.29 no.4, 2019년, pp.15 - 27

김민지 (동국대학교 한의과대학 한방재활의학과교실) , 최유라 (동국대학교 한의과대학 한방재활의학과교실) , 신나래 (동국대학교 한의과대학 한방재활의학과교실) , 이명종 (동국대학교 한의과대학 한방재활의학과교실) , 김호준 (동국대학교 한의과대학 한방재활의학과교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives This study was performed to evaluate anti-obesity effects of Crataegus pinnatifida (CP) on high-fat-diet induced obese mice. Methods The experimental animals were divided into four groups: normal diet (NOR) group, high fat diet (HFD) group, HFD+Xenical (XEN) group, and HFD+CP (CP) group. NOR group was fed a normal diet and the other three groups were fed high fat diet during the experiment. After the first two weeks of diet, XEN group and CP group were administered with XEN or CP for seven weeks, respectively. After that, we measured body weight, liver weight, fat weight, food intake, and serum concentrations of lipids and liver enzymes. Also the liver, intestine, fat tissue was removed to estimate the obesity-related mRNA expressions and the stool sample was collected to analyze the gut microbiota. Results We found that body weight, fat weight, and triglyceride level were decreased significantly in CP group compared to HFD group. Also CP significantly suppressed gene expressions associated with lipogenesis and inflammation, and increased gene expressions of browning of white adipose tissue and mitochondrial biogenesis. Moreover, it shifted the microbial diversity closer to that of NOR group and increased Firmicutes/Bacteriodetes ratio. Conclusions These results suggest that CP decrease body weight, fat weight and serum triglyceride. Also it inhibit inflammation and adipogenesis, altering gut microbial diversity and abundance. In conclusion, CP could be used as a therapeutic drug for obesity via gut microbiota modulation.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구에서는 비만을 유도한 쥐에게 산사를 투여한 후 체중, 식이섭취량, 지방무게, 혈청 내 지질수치,지방생성 및 염증과 관련한 유전자 발현, 그리고 장내 미생물의 분석을 통해 산사의 비만에 대한 영향을 확인하고 이와 관련한 기전을 규명하고자 하였다.

대상 데이터

대한바이오링크(Daehanbiolink, Eumseong, Korea)에서 4주령의 암컷 C57BL/6J mouse 32마리를 공급받았다. 실험의 전 기간 동안 사육실은 적정한 온도(25℃)와 습도(50~60%), 12시간 light-dark cycle 환경을 유지하였다.
본 실험에 사용한 산사(CP)는 엔탭허브(Entap Herb,Yangju, Korea)에서 중국산 산사를 구입하여 사용하였다. 산사를 물로 잘 세척한 후 분쇄하여 분말 산사(500 g)를 30%의 에탄올 5 L로 추출한 후, 혼합물을 1시간 동안 상온의 수조에서 sonicated하였다.

데이터처리

모든 측정값은 평균값과 표준편차로 표시하였으며, 각 실험군 간의 통계분석은 GraphPad prism 5 (GraphPadSoftware, Inc., San Diego, CA, USA)를 이용하여 one-way analysis of variance (ANOVA) test를 시행하였다. 이때 Turkey Multiple Comparison test로 사후검증을 실시해 p-value가 0.

성능/효과

한편 체질량지수가 높을수록 대사 및 심혈관 질환의 위험이 높아지는 것은 복부의 내장지방 축적 때문이다²⁸⁾. HFD군과 비교했을 때 XEN군과CP군에서 신장지방과 내장지방의 무게도 유의하게 감소하였는데, 이를 통해 산사가 체중을 감량할 뿐 아니라 내장지방을 감소시켜 비만과 관련한 여러 질환을 개선할 가능성이 있음을 확인하였다. 식이섭취량도 HFD군과 비교했을 때 XEN군과 CP군에서 유의하게 감소하였고 간 조직 무게에서는 군 간에 유의한 차이가 없어(Fig.
결론적으로 산사는 양성대조군인 Xenical보다 유의하거나 유사한 체중 및 지방무게 감소, 지질대사 개선, 지방합성과 염증의 억제를 통해, 비만 환자에 있어 유효한 단미제 또는 prebiotic으로서 가능성이 나타났다.
4). 따라서 산사가 백색지방의 갈색지방화와 미토콘드리아 생합성을 유도함으로써 항비만 작용을 하는 것을 확인할 수 있다.

후속연구

또한 비만은 여러 기전이 복합적으로 작용하여 발생하기 때문에 지질과 지방합성만으로는 산사가 비만에 효과가 있다고 확신하기는 어렵다. 따라서 추후 식욕, 당조절, 교감신경 등의 다양한 인자와 함께 장내 미생물의 대사체에 대한 연구가 추가적으로 진행된다면 산사가 비만뿐만 아니라 이와 관련된 대사질환을 개선하는 단미제 또는 prebiotic으로서 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비만 인구는 1975년에 비해 얼마나 증가하였는가	비만 인구는 전 세계적으로 급속하게 증가하고 있다. 1975년 이래 비만 인구는 거의 3배가 되었으며 2016년에는 성인의 39%가 과체중이고 13%가 비만이다1). 국내 비만 유병률도 2009년 29.
	국내에서 장시간 사용이 허용된 비만 치료제들의 부작용은 무엇인가	국내에서 장시간 사용이 허용된 비만 치료제는 총 4가지가 있는데, lorcaserin, orlistat, bupropion/naltrexone 병합제, liraglutide이다6). Locaserin과 bupropion/naltrexone 병합제는 식욕을 억제하지만 오심, 변비, 두통을 일으키며, orlistat는 지방흡수를 저해하지만 지방변, 팽만감 같은 장관 내 부작용이 있다. 또한 liraglutide는 혈당, 식욕에 영향을 주어 비만을 개선하지만, 저혈당뿐 아니라 오심, 설사같은 소화기계 부작용이 흔히 발생한다7). 이와 같은 약물의 부작용 때문에 이를 대체할 수 있는 비만치료에 대한 관심이 높아지고 있다.
	산사란 무엇인가	산사(Crataegus pinnatifida, CP)는 장미과(Rosaceae) 산사나무(Crataegus pinnatifida Bunge)의 잘 익은 열매로8), 실험적 연구에서 고혈압, 당뇨를 포함한 대사질환 개선9), 기억력 개선10), 알레르기성 접촉피부염11) 및 호흡기질환12) 완화, 백내장 예방13) 등 다양한 효능이 보고되었다. 대사와 관련되어서는 이상지질혈증과 비만에 효과가 있다고 밝혀졌는데, 3T3-L1 세포의 분화와 중성지방의 축적을 억제하였고, 비만 쥐에서는 신체 및 지방 조직의 무게를 감소시키고 혈청과 간조직의 지질 수치를 낮추었다14).

참고문헌 (36)

World Health Organization. Obesity and overweight. WHO Fact sheet. 2015. [cited 2019 Sep 13]; Available from: URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight.
S eo MH, K im YH, H an K , Jung JH, P ark YG, L ee SS, Kwon HS, Lee WY, Yoo SJ. Prevalence of obesity and incidence of obesity-related comorbidities in Koreans based on National Health Insurance Service Health Checkup Data 2006-2015. J Obes Metab Syndr. 2018;27(1):46-52.

상세보기
Everett E, Tamimi H, Greer B, Swisher E, Paley P, Mandel L, Goff B. The effect of body mass index on clinical/pathologic features, surgical morbidity, and outcome in patients with endometrial cancer. Gynecol Oncol. 2003;90(1):150-7.

상세보기
von Gruenigen VE, Courneya KS, Gibbons HE, Kavanagh MB, Waggoner SE, Lerner E. Feasibility and effectiveness of a lifestyle intervention program in obese endometrial cancer patients: a randomized trial. Gynecol Oncol. 2008;109(1):19-26.

상세보기
Seo MH, Lee WY, Kim SS, Kang JH, Kang JH, Kim KK, Kim BY, Kim YH, Kim WJ, Kim EM, Kim HS , Shin YA, Shin HJ, Lee KR, Lee KY, Lee SY, Lee SK, Lee JH, Lee CB, Chung S, Cho YH, Choi KM, Han JS , Yoo S J. 2018 Korean Society for the Study of Obesity Guideline for the Management of Obesity in Korea. J Obes Metab Syndr. 2019;28(1):40-5.

상세보기
Kim MK, Kim CS. Recent advances in anti-obesity agents. Korean J Med. 2018;93(6):501-8.

상세보기
Srivastava G, Apovian CM. Current pharmacotherapy for obesity. Nat Rev Endocrinol. 2018;14(1):12-24.

상세보기
Korea Pharmaceutical Information Center. Information of herbal medicines [cited 2019 Sep 14]. Available from: URL: https://www.health.kr/researchInfo/herbalMedicine1_detail.asp?idx537.
Dehghani S, Mehri S, Hosseinzadeh H. The effects of Crataegus pinnatifida (Chinese hawthorn) on metabolic syndrome: A review. Iran J Basic Med Sci. 2019;22(5):460-8.
Lee J, Cho E, Kwon H, Jeon J, Jung CJ, Moon M, Jeon M, Lee YC, Kim DH, Jung JW. The fruit of Crataegus pinnatifida ameliorates memory deficits in ${\beta}$ -amyloid protein-induced Alzheimer's disease mouse model. J Ethnopharmacol. 2019;243:112107.

상세보기
Ryu SH, Chae JW. Effects of Crataegus Pinnatifida (CP) on allergic contact dermatitis (ACD) induced by DNCB in mice. Korean Journal of Pediatrics. 2014;28(3):59-73.

원문보기 상세보기
Shin IS, Lee MY, Lim HS, Ha H, Seo CS, Kim JC, Shin HK. An extract of crataegus pinnatifida fruit attenuates airway inflammation by modulation of matrix metalloproteinase-9 in ovalbumin induced asthma. PLoS One. 2012;7(9):e45734.

상세보기
Wang T, Zhang P, Zhao C, Zhang Y, Liu H, Hu L, Gao X, Zhang D. Prevention effect in selenite-induced cataract in vivo and antioxidative effects in vitro of Crataegus pinnatifida leaves. Biol Trace Elem Res. 2011;142(1):106-16.

상세보기
Lee JJ, Lee HJ, Oh SW. Antiobesity effects of Sansa (Crataegi fructus) on 3T3-L1 cells and on high-fathigh-cholesterol diet-induced obese rats. J Med Food. 2017;20(1):19-29.

상세보기
Khan MJ, Gerasimidis K, Edwards CA, Shaikh MG. Role of gut microbiota in the aetiology of obesity: proposed mechanisms and review of the literature. J Obes. 2016; 2016:7353642.
Ansari A, Bose S, Yadav MK, Wang JH, Song YK, Ko SG, Kim H. CST, an herbal formula, exerts anti-obesity effects through brain-gut-adipose tissue axis modulation in high-fat diet fed mice. Molecules. 2016;21(11):E1522.

상세보기
Zhang S, Zhang C, Li M, Chen X, Ding K. Structural elucidation of a glucan from Crataegus pinnatifida and its bioactivity on intestinal bacteria strains. Int J Biol Macromol. 2019;128:435-43.

상세보기
Clark JD, Gebhart GF, Gonder JC, Keeling ME, Kohn DF. The 1996 guide for the care and use of laboratory animals. ILAR Journal. 1997;38(1):41-48.

상세보기
Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK, Fierer N, Pena AG, Goodrich JK, Gordon JI, Huttley GA, Kelley ST, Knights D, Koenig JE, Ley RE, Lozupone CA, McDonald D, Muegge BD, Pirrung M, Reeder J, Sevinsky JR, Turnbaugh PJ, Walters WA, Widmann J, Yatsunenko T, Zaneveld J, and Knight B. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nature Methods. 2010;7(5):335-336.

상세보기
Korean Society for the Study of Obesity. Causes of Obesity. [cited 2019 Sep 13]; Available from: URL: http://general.kosso.or.kr/html/?pmodeobesityCause.
Aierken A, Buchholz T, Chen C, Zhang X, Melzig MF. Hypoglycemic effect of hawthorn in type II diabetes mellitus rat model. J Sci Food Agric. 2017;97(13):4557-61.

상세보기
Kuo DH, Yeh CH, Shieh PC, Cheng KC, Chen FA, Cheng JT. Effect of Shan zha, a Chinese herbal product, on obesity and dyslipidemia in hamsters receiving high-fat diet. J Ethnopharmacol. 2009;124(3):544-50.

상세보기
Won SH, Kwon KR, Rhim TJ, Kim DH. The effect of crataegi fructus pharmacopuncture on adipocyte metabolism. Journal of Korean Pharmacopuncture Institute. 2008;11(2):63-73.

원문보기 상세보기
Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M, Gill SR, Nelson KE, Relman DA. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science. 2005;308(5728):1635-8.

상세보기
Castaner O, Goday A, Park YM, Lee SH, Magkos F, Shiow STE, Schroder H. The gut microbiome profile in obesity: a systematic review. Int J Endocrinol. 2018;2018:4095789.
Le Chatelier E, Nielsen T, Qin J, Prifti E, Hildebrand F, Falony G, Almeida M, Arumugam M, Batto JM, Kennedy S, Leonard P, Li J, Burgdorf K, Grarup N, Jorgensen T, Brandslund I, Nielsen HB, Juncker AS, Bertalan M, Levenez F, Pons N, Rasmussen S, Sunagawa S, Tap J, Tims S, Zoetendal EG, Brunak S, Clement K, Dore J, Kleerebezem M, Kristiansen K, Renault P, Sicheritz-Ponten T, de Vos WM, Zucker JD, Raes J, Hansen T; MetaHIT consortium, Bork P, Wang J, Ehrlich SD, Pedersen O. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature. 2013;500(7464):541-6.

상세보기
Paek JK, Lee SY. Can gut microbiota modulation be used as a practical treatment for obesity? J Obes Metab Syndr. 2018;27(2):75-7.

상세보기
Yumuk V, Tsigos C, Fried M, Schindler K, Busetto L, Micic D, Toplak H. European guidelines for obesity management in adults. Obes Facts. 2015;8(6):402-24.

상세보기
Korean Society of Lipid an Artherosclerosis. 2018 Korean Guidelines for the Management of Dyslipidemia 4th ed. 2018. [cited 2019 Sep 13]; Available from: URL: http://www.lipid.or.kr/bbs/?codecare.
Korean Society of Lipid an Artherosclerosis. Dyslipidemia. [cited 2019 Sep 13]; Available from: URL: http://www.lipid.or.kr/faq/index2.php#none.
Gholam PM, Flancbaum L, Machan JT, Charney DA, Kotler DP. Nonalcoholic fatty liver disease in severely obese subjects. Am J Gastroenterol. 2007;102(2):399-408.

상세보기
Moseti D, Regassa A, Kim WK. Molecular regulation of adipogenesis and potential anti-adipogenic bioactive molecules. Int J Mol Sci. 2016;17(1):E124.

상세보기
Vargas-Castillo A, Fuentes-Romero R, Rodriguez-Lopez LA, Torres N, Tovar AR. Understanding the biology of thermogenic fat: is browning a new approach to the treatment of obesity? Arch Med Res. 2017;48(5):401-13.

상세보기
Altshuler-Keylin S, Kajimura S. Mitochondrial homeostasis in adipose tissue remodeling. Sci Signal. 2017;10(468):eaai9248.

상세보기
Chakraborti CK. New-found link between microbiota and obesity. World J Gastrointest Pathophysiol. 2015;6(4):110-9.
Patterson E, Ryan PM, Cryan JF, Dinan TG, Ross RP, Fitzgerald GF, Stanton C. Gut microbiota, obesity and diabetes. Postgrad Med J. 2016;92(1087):286-300.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증