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The Effect of 12-week Weight Management Program on Clinical Characteristics, Dietary Intakes, and Immune and Inflammatory Responses of the Young Obese : 12주간의 체중조절 프로그램이 젊은 비만인의 임상 및 식생활 특성과 면역 및 염증 지표에 미치는 영향

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Authors

이애진

Advisor
한성림
Major
생활과학대학 식품영양학과
Issue Date
2012-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
obesitybehavioral modificationinflammationimmune functioncytokineadipokine
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 식품영양학과, 2012. 8. 한성림.
Abstract
연구 목적: 본 연구는 12주간의 체중조절 프로그램이 젊은 비만인의 임상 및 식생활 특성과 면역 및 염증 반응에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수행되었다. 그와 함께, 체중 감소 정도에 따른 특성을 비교함으로써 성공적인 체중 감소에 기여하는 요인을 확인하고자 하였다.
피험자: 총 154명의 만 19세 이상 45세 미만의 성인이 모집되었고, 설문지를 통해 70명의 피험자가 연구에 포함되었다. 피험자의 BMI에 따라 비만군 (BMI > 25) 및 정상 체중군 (BMI 18.5~23)의 두 군으로 피험자들을 나누었다. 연구 1에는 0주차 식사일지를 제출하지 않은 피험자를 제외한 비만군 47명과 정상 체중군 21명의 피험자가 포함되었다. 비만군 44명과 정상 체중군 19명의 피험자가 12주 프로그램을 완료하였고, 이 중 0주 및 12주차의 식사일지를 모두 제출한 비만군 40명과 정상 체중군 19 명이 식생활 특성의 분석에 포함되었다. 연구 2에는 비만군 49명과 정상 체중군 21명의 피험자가 포함되었고, 비만군 45명과 정상 체중군 19명의 피험자가 12주 프로그램을 완료하였다. 본 연구는 서울대학교 생명윤리 심의위원회에서 승인을 받았다(IRB NO. 0908/001-007).
12주 체중조절 프로그램: 비만군을 대상으로 0, 2, 4, 6, 10 (그룹 교육 제외) 및 12주에 걸쳐 총 5번의 그룹 교육 및 6번의 개별 영양 상담을 실시하였다. 정상 체중군은 식이 및 운동 패턴을 평가하기 위한 6번의 개별 면담에 참여하였다. 프로그램의 목표는 하루 필요 열량 추정량보다 300~500 kcal를 적게 먹음과 동시에 운동량을 늘림으로써 주당 0.5 kg를 감량하는 것이었다.
측정 지표: 체중 및 임상지표를 측정하였고, 3일간의 식이기록지(3-day dietary record)를 분석하여 에너지와 영양소섭취 실태를 알아보았다. 아디포카인 중 렙틴과 아디포넥틴을 혈청에서 측정하였다. 비만군과 정상 체중군의 면역기능을 확인하기 위하여 FACS(Fluorescence activated cell sorter)를 이용한 말초혈액단핵구(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)의 subpopulation 분석과 전혈(whole blood)에서의 림프구 증식반응 및 Th1/Th2 사이토카인(IFN-γ, IL-2, IL-4 및 IL-10) 측정을 수행하였다. 비만군과 정상 체중군의 염증반응 수준을 알아보기 위하여 전혈에서의 염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α) 생성을 측정하였다.
결과: 연구 시작 시점에서, 비만군은 정상 체중군에 비해 유의적으로 높은 체중 지표, 수축기 및 이완기 혈압, 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤, 혈청 중성지방 및 혈청 렙틴 수치를 보였다. 비만군과 정상 체중군의 열량, 단백질 및 지질 섭취량의 차이는 없었다. CD4+ 및 CD8+ T cell 비율에는 군 간의 차이가 없던 반면, suboptimal 농도의 PHA에 대한 비만군에서의 림프구 증식반응이 정상 체중군에 비해 유의적으로 높았다. PHA로 자극한 IFN-γ, IL-2 및 IL-4의 농도 역시 비만군이 정상 체중군에 비해 유의적으로 높았다. 12주간의 프로그램 후, 비만군에서 체중(2.7 kg, 3.3%)을 비롯한 모든 체중 지표와 혈청 중성지방 및 유리지방산이 유의적으로 감소하였다. 그와 함께 대사증후군(metabolic syndrome)에 해당되었던 비만군의 비율이 감소하는 경향이 관찰되었다. 식사일지 분석 결과, 비만군에서 열량, 총 지질 섭취량 및 지질의 열량 기여 비율, 콜레스테롤 섭취량 및 나트륨 섭취량이 유의적으로 감소한 반면, 비타민C섭취가 증가하는 경향이 있었다. 비만군의 비활동적 생활양식(sedentary lifestyle) 비율 역시 유의적으로 감소하였다. 유의적인 체중 감소에도 불구하고CD4+ 및 CD8+ T cell의 비율과 mitogen에 대한 비만군의 림프구 증식반응에는 변화가 없었다. 그러나 비만군에서 PHA로 자극한 IL-10 농도의 증가 경향 및 LPS 0.01 µg/mL로 자극한 IL-1ß 농도의 유의적인 감소와 TNF-α 농도의 감소 경향이 관찰되었다. 체중 감소 정도에 따라 비만군을 3 kg 미만 감소, 3~6 kg 감소, 6 kg 이상 감소군으로 분류한 뒤 비교한 결과 1) 적극적인 연구 참여, 2) 현실적인 목표 체중 설정 및 3) 성인이 된 이후의 체중 증가가 성공적인 체중감소에 기여한 것으로 확인되었다.
결론: 12주 프로그램은 비만군의 열량, 지질, 콜레스테롤 및 나트륨 섭취량을 유의적으로 감소시킴과 동시에 비타민 C 섭취 증가를 이끌었다. 이는 12주 프로그램 기간 동안에 비만군이 동물성 식품의 섭취를 줄이고 보다 건강한 식이를 먹기 시작했음을 의미한다. 비만군의 체중 감소 및 임상 지표 개선은 이와 같은 식이 변화 및 비활동적 생활양식(sedentary lifestyle)의 비율 감소 때문으로 사료된다. 비만으로 인해 면역 기능이 저하되고 염증반응이 증가하였다는 선행 연구들이 있으나, 본 연구에서는 그러한 결과들이 발견되지 않았다. 이는 본 연구의 비만군이 비만 외의 다른 질병을 가지고 있지 않은 젊은 성인이면서 대부분 30 미만의 체질량지수(BMI)를 가지고 있었기 때문으로 판단된다. 비만군의 체중 감소는 비록 활성화된 림프구 증식반응 및 Th 사이토카인 생성에는 영향을 미치지 못하였으나, 비만군의 염증반응을 완화시켰다.
Objectives: We investigated the effect of a 12-week weight management program on clinical characteristics, dietary intakes, and immune and inflammatory responses of young and otherwise healthy obese adults. Also, we tried to find the traits of those who lost more weight in order to identify the key factors leading to a successful weight loss.
Subjects: One hundred fifty four subjects aged between 19 and 45 years old were screened using questionnaires, and seventy subjects were included in the 12-week weight management program. Subjects were divided into two weight groups based on their BMI. Subjects without 3-day dietary record at baseline were excluded from study I
forty seven obese (BMI > 25) and 21 normal weight subjects (BMI 18.5~23) were included, and 44 obese and 19 normal weight subjects completed the program. Forty obese and 19 normal weight subjects with complete dietary record data were included for dietary intake analysis. In the study II, 49 obese subjects and 21 normal weight subjects were included. Of these, 45 obese and 19 normal weight subjects completed the 12-week program. The protocol was approved by the Seoul National University Institutional Review Board (SNUIRB, IRB NO. 0908/001-007), and written informed consent was obtained from all subjects.
The 12-week weight management program: Obese subjects participated in the 12-week weight management program with nutritional counseling and behavioral modification. Intervention program included 5 group educations and 6 individual counseling sessions at baseline and 2, 4, 6, 10 (individual counseling only), and 12-week time points. Subjects in the normal weight group attended 6 individual counseling sessions for the evaluation of dietary intake and exercise pattern. The overall goal of the study was to lose about 0.5 kg per week by reducing calorie intake by 300~500 kcal per day from estimated energy requirements and by increasing physical activities.
Measurement: Anthropometric and clinical characteristics and serum leptin and high-molecular-weight (HMW) adiponetin concentrations were evaluated. For dietary analysis, 3-day dietary record was used. To examine the cell-mediated immune response, we measured the production of helper T (Th) 1/ Th2 cytokines (interferon (IFN)-γ, interleukin (IL)-2, IL-4, and IL-10) and the proliferative response of immune cells in whole blood. The production of inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, and tumor necrosis factor (TNF)-α) by immune cells in whole blood was measured to determine the inflammatory response. A subpopulation of immune cells was counted to examine the impact of weight loss on the population of immune cells.
Results: At baseline, obese group had significantly higher weight, BMI, waist circumference, and body fat mass compared with normal weight group. Blood pressure, total and LDL cholesterols, serum triglyceride, and serum leptin concentrations were significantly higher in obese subjects compared with normal weight subjects. Intakes of energy, fat, and protein in obese subjects were not significantly different from those in normal weight subjects. The percentage of CD4+ and CD8+ T cells did not differ between two groups. Obese subjects had significantly higher proliferative response to suboptimal concentrations of mitogen compared with normal weight subjects. The production of phytohemagglutinin (PHA)-stimulated Th cytokines (except IL-10) were significantly higher in obese group as well. After 12 weeks of program, obese subjects lost average of 2.7 kg (3.3%) weight, and BMI, waist and hip circumferences, waist-to-hip-ratio (WHR), and body fat mass decreased. Significant reduction in serum triglyceride and free fatty acids and a tendency of decrease in the prevalence of metabolic syndrome were observed in the obese. Significantly reduced energy, fat, cholesterol, and sodium intakes and a tendency of increase in vitamin C intake in obese subjects were observed with the program. Prevalence of sedentary lifestyle in obese group decreased significantly. Modest but significant weight loss did not lead to change in the percentage of CD4+ and CD8+ T cells and proliferative response. However, a tendency of increase in PHA-stimulated IL-10 production, significant decrease in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated IL-1ß production, and a tendency of reduction in LPS-stimulated TNF-α production were observed with weight loss in the obese. Following characteristics were identified in the subjects who lost more than 6 kg: 1) more active participation in the intervention, 2) more realistic weight loss goal setting, and 3) weight gain occurred during the adulthood.
Conclusion: The 12-week program with nutrition education led to significant reduction in energy, fat, cholesterol, and sodium intakes and a tendency of increase in vitamin C intake in obese subjects. This indicates that obese subjects reduced animal food intake and incorporated a healthier diet through the program. These dietary changes and a decline in the prevalence of sedentary lifestyle seemed to contribute to the weight loss and improvement of lipid profiles in the obese group. While impaired immune function and elevated inflammatory responses resulted from obesity have been reported, we did not find any significant evidence of them. This was likely because the obese subjects in this study were young and otherwise healthy (most of them with a BMI less than 30). Although elevated proliferation and Th cytokine production did not change with modest weight loss, inflammatory responses in obese subjects were attenuated.
Language
English
URI
https://hdl.handle.net/10371/133909
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