식이에 의한 체지방량 변화가 비만 마우스의 간 철 영양 상태에 미치는 영향

Abstract

고지방 식이로 유도된 비만은 간의 철 저장량 저하를 유도하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 비만과 관련된 간의 철 저장량 변화가 식이 변화를 통해 체지방량을 감소함으로써 회복될 수 있는지에 대하여 연구하였다. 5주령의 C57BL/6 마우스를 세 군으로 임의 배정 후 LL군은 열량의 10%를 지방으로 공급한 대조 식이를, HH군은 열량의 60%를 지방으로 공급한 고지방 식이를 31주간 급여하였다. HL군은 15주 간 고지방 식이를 제공한 후 16주 간 대조 식이로 바꾸어 급여하였다. 14주차와 30주차에 각각 MRI로 체지방량과 제지방량을 측정하였다. 간의 철 저장량을 측정하기 위해 간 조직의 철 함량을 ICP-MS로 측정하였고, 철 저장에 관여하는 ferritin 단백질 수준을 Western blot으로 측정하였다. 소장에서 철 흡수에 관여하는 duodenal cytochrome b (Dcytb)와 hephaestin (Heph)의 mRNA 수준을 real time PCR로 측정하였다. 철 항상성을 조절하는 hepcidin (Hamp)의 간에서의 mRNA 수준과, Hamp 발현에 영향을 미치는 것으로 알려진 bone morphogenetic protein 6 (Bmp6)의 간과 소장에서의 mRNA 수준을 측정하였다. BMP6가 작용하는 신호 전달 경로의 단백질인 Smad의 인산화 정도를 Western blot으로 측정하여 활성화 정도를 알아보았다. HH군의 체지방량은 꾸준히 증가한 반면, HL군은 고지반 식이에서 대조 식이로 식이를 변경한 후에 평균 3.2 g 감소하였다. 체지방량은 군 간 유의적으로 차이가 있었다 (LL군 11.4 g, HL군 15.8 g, HH군 37.5 g, P<0.05). HL군의 간 철 저장량은 LL군와 유사한 수준이었으며, HH군보다 30%가량 높은 값이었다 (LL군 74.2 μg/g, HL군 72.7 μg/g, HH군 55.7 μg/g, P<0.05). Dcytb mRNA 수준은 HH군에 비해서 HL군에서 유의적으로 높았다. Bmp6 mRNA 수준은 간에서는 유의적인 차이가 없었으나, 소장에서는 LL군 및 HL군에 비하여 HH군에서 유의적으로 낮았다. 간의 Smad1/5 단백질의 활성화 정도에는 유의적인 차이가 있었는데, LL군 및 HL군에 비해 HH군에서 Smad1/5의 인산화 정도가 낮았다. 이와 같은 결과를 통해 철 영양 상태에 있어서 비만으로 인해 유발되는 부정적인 영향을 확인하였으며, 식이 변경을 통한 철 영양 상태의 회복 가능성에 대하여 새로운 정보를 제공하였다.