The Effect of Pine Nut Oil on Intestinal and Hepatic Lipid Metabolism in High-Fat Diet-Induced Obese Mice

Abstract

잣기름의 섭취는 체중 증가를 감소시키고 고지방 식이로 유도한 비만 마우스에서의 간지방증을 예방하는 데에 긍정적인 영향이 있다고 보고되어 왔다. 본 연구에서는 고지방식이 중 일부를 잣기름으로 대체하였을 때 잣기름이 소장과 간에서의 지질 대사에 미치는 영향을 보고자 하였다. 5 주령의 수컷 C57BL/6 마우스를 네 군으로 나눈 후 네 가지 실험 식이를 각각 12 주간 제공하였다. 실험 식이는 총 식이 칼로리의 10%를 콩기름이나 잣기름으로 공급하는 저지방 식이(SC 또는 PC)와 총 식이 칼로리의 45% 중 15% 라아드로, 30%는 콩기름이나 잣기름으로 공급하는 고지방 식이 (SHF 또는 PHF)로 구성되었다. 장내 지방산 흡수 와 운반(Cd36, Fatp4, Acsl5, Acbp), 카일로미크론 합성 (Mttp, ApoB48, ApoA4), 간 지질의 흡수와 운반 (Lrp1, Fatp5, Acsl1, Acbp), 간 중성 지방 분해와 지방산 산화 (Atgl, Cpt1a, Acadl, Ehhadh, Acaa1)와 초저밀도 지단백 합성 (ApoB100) 관련 유전자의 mRNA 발현량을 Real-time PCR로 측정하였다. 전반적으로 잣기름 섭취군에서 체중 증가량 (P<0.05)과 백색 지방량 (P<0.05)이 적었다. 소장에서 잣기름 섭취군의 Cd36의 발현량은 유의적으로 낮았고(P<0.05), ApoA4의 발현량은 SHF 군보다 PHF 군이 유의적으로 낮았다 (P<0.05). 또한 간 지질 대사 지표의 결과를 보면 Atgl 과 Cpt1a의 발현량은 잣기름 섭취군이 높은 경향성을 보였다 (Atgl, P=0.08

Cpt1a, P=0.05). Acadl 및 ApoB100의 발현량은 잣기름 섭취군에서 유의적으로 높았다 (P<0.05). 잣기름 섭취군에서 Cd36과 ApoA4이 모두 낮은 발현량을 보인 것으로 보아 잣기름이 소장에서 지방 흡수와 카일로미크론 합성을 감소시킬 수 있다고 할 수 있다. 또한 잣기름 섭취군에서 Atgl과 Cpt1a의 발현량이 높은 경향이 있고 Acadl 및 ApoB100의 발현량이 유의하게 높았다는 것으로 보아 잣기름 섭취가 간에서의 중성 지방 분해를 증가시키며 지방산 산화 및 VLDL 합성은 촉진할 수 있다는 가능성을 제시한다. 결론적으로 본 연구는 고지방 식이를 섭취한 마우스에서 잣기름이 과도한 장 지방 흡수하는 것을 방지할 뿐만 아니라 간 지질 대사를 개선하는 가능성도 있음을 시사한다.

Consumption of pine nut oil (PNO) was shown to reduce weight gain and attenuate hepatic steatosis in mice fed with high fat diet (HFD). In this study, we aimed to explore the effects of PNO on both intestinal and hepatic lipid metabolism in mice fed a HFD. Five-week-old C57BL/6 mice were fed control diets containing 10% energy fat from either soybean Oil (SBO) or PNO (SC or PC groups), or HFD (45% energy from fat) containing 15% energy fat from lard and 30% energy fat from SBO or PNO (SHF or PHF groups) for 12 weeks. Expression of genes related to intestinal fatty acid (FA) uptake and channeling (Cd36, Fatp4, Acsl5, Acbp), intestinal chylomicron synthesis (Mtp, ApoB48, ApoA4), hepatic lipid uptake and channeling (Lrp1, Fatp5, Acsl1, Acbp), hepatic triacylglycerol (TG) lipolysis and FA oxidation (Atgl, Cpt1a, Acadl, Ehhadh, Acaa1), as well as very low-density lipoprotein (VLDL) assembly (ApoB100) were determined by real-time PCR. Overall, replacement of SBO with PNO resulted in significantly less body weight gain (P<0.05) and less white adipose tissue weight (P<0.05). Serum non-esterified fatty acid (NEFA) concentration was significantly higher in mice with PNO consumption. In intestine, PNO-fed mice had significantly lower Cd36 mRNA expression (P<0.05). ApoA4 mRNA levels were significantly lower in PHF compared with SHF (P<0.05). In addition, PNO consumption tended to result in higher hepatic mRNA levels of Atgl (P=0.08) and Cpt1a (P=0.05). The mRNA levels of Acadl and ApoB100 were significantly higher in mice fed PNO diet (P<0.05). Together, lower Cd36 and ApoA4 mRNA expression in PNO consumption groups suggest that PNO may decrease activities of intestinal FA uptake and chylomicron assembly in intestine. The tendency of higher Atgl and Cpt1a mRNA expression, together with the significantly higher Acadl and ApoB100 mRNA expression in PNO-fed group may imply that PNO could increase hepatic TG lipolysis

mitochondrial fatty acid oxidation and VLDL assembly. In conclusion, PNO replacement may function to prevent excessive lipid uptake by intestine as well as improve hepatic lipid metabolism in HFD fed mice. Our findings may indicate PNO as potential dietary supplement for preventing metabolic dysregulations of lipids in intestine and liver seen with obesity.