콩 단백질 섭취 및 지구성 운동처치가 난소절제 흰 쥐의 뇌와 간조직 내 에스트로겐 수용체 발현과 신체구성에 미치는 영향_김기진(2013)
1. 서론
* 폐경
- 난소기능이 저하되어 월경이 중지되는 현상 (WHO, 1996)
- 안드로겐의 영향이 증가하면서 혈중 난포자극호르몬의 증가와 난소에서 분비되는 에스트로겐의 대부분을 차지하는 에스트라디올의 혈중 농도가 급감
- 에스트로겐 결핍에 의해 간에서 저밀도지단백콜레스테롤의 수용 장애 발생
- 비만, 심혈관 질환, 제2형 당뇨병 및 골다공증의 발병 증가
* 에스트로겐
- 지방조직과 높은 관련성
- 지방세포의 지질흡수 증가 조절하는 리포단백 리파제와 지질합성 효소의 활성화 감소 시킴
- 에스트로겐 수용체 (estrogen receptor: ER) 알파와 베타 통해 매개
- 에스트로겐 수용체 부족 - 에스트로겐 합성 부족 -> aromatase, FSH의 결핍 -> 체지방 증가
* 이소플라본 제니스틴
- 식물성 에스트로겐 Phytoestrogen의 한 종류
- 폐경 쥐 대사 증가, 혈중 지질수준 개선, 체지방 축적 예방
* 8주간 지구성 운동과 통 단백질 추출물 섭취
- 신체구성, 혈중 에스트로겐 농도, 간 및 뇌 조직에 에스트로겐 수용체 유전자 발현양상
2. 연구방법
(1) 연구대상
- 암컷 흰쥐 40마리 무작위 집단별 8마리씩 총 5그룹
- 처치 8주
- 24도, 60%습도
- SS: Sham-Sedentary 모의그룹
- OC : Ovariectomized- Control
- OE : Ovariectomized- Exercise
- OS : Ovariectomized Soy protein
- OED : Ovariectomized Exercise/Soy protein
(2) 난소적출법
- 마취, 난관 결찰 후 절제
(3) 실험식이
- 정재식이, 단백질 급원, 일반식과 콩단백식
(4) 지구성 운동 방법
- 절제술 이후 1주일간 회복
- 10m/min의 속도 1일 10분간
- 점차 증가 2주후부터 20m/min의 속도 1일 60분간, 주5회
(5) 측정방법
- 체중 및 섭취량 측정 : 격일로 오전 10시
- 8주 종료 후, 12시간 절식, 마취, 뇌, 간-우엽 적출
- 혈액, 하대정맥 채취, 항응고처리, 혈장 분리
(6) 혈중 변인
- 혈중 글루코스, 중성지방 농도 - 효소분석법으로 측정
- 혈중 인슐린 - ELISA kit 이용
(7) western blot
- 뇌와 간 조직에서의 에스트로겐 수용페 알파와 베타 단백질 발현 분석
- 원심분리 과정
(8) 자료처리
- SPSS 18.0
- p<.05 유의수준
3. 결과
(1) 체중 및 체지방률의 변화
- 난소절제 그룹(4)/ 모의그룹(1)에 비해 유의한 체중 증가
- 8주간 콩 단백질 섭취 / 지구성 운동처치 시, 체지방률 유의하게 감소
(2) 식이 섭취량의 변화
- 그룹간 유의한 차이 없음
(3) 혈중 변인
- 공복시 혈중 글루코스 농도 영향 없음
- 혈중 인슐린 수준, 중성지방 수준 유의하게 증가
- 8주간 콩 단백질 섭취, 지구성 운동 - 증가된 혈중 인슐린과 중성지방 수준 감소시킴
(4). 뇌조직 내 ER알파, 베타 단백질 발현
- 콩 단백질 섭취, 지구성 운동 처치는 뇌조직에 수준에 영향 미치지 않음
(5). 간조직 내 ER알파, 베타 단백질 발현
- 간조직(우엽)
- OS, OEC그룹의 간조직 내 ERa단백질 수준이 (OES 그룹에 비해) 유의하게 높음
- ER베타 단백질의 수준 그룹간에 유의한 차이 없음
4. 논의
- 본 연구의 결과 난소적출 흰 쥐는 모의수술 흰 쥐에 비해 사료 섭취량의 차이가 없음에도 불구하고
체중과 체지방이 유의하게 증가하였으며, 혈중 지질대사에 있어 부정적인 영향이 나타남
- 8주간의 콩 단백질 섭취 또는 지구성 운동 처치는 이러한 집단의 혈중 지질농도와 체지방 수준을 감소시킴
- Jenlins 등(2000), 19면의 남자 12명의 폐경기 여성, 1개우러간 이소플라본 아글리콘 53.4mg/day 대두 식품 섭취 시,
혈청 내 지질 패턴 측정 시, LDL 콜레스테롤의 감소 효과 확인
- Lee 등(2203), 고콜레스테롤 폐경기 여성, 이소플라본 80mg 12주간 섭취, 수축기 혈압 저하, 혈중 HDL 콜레스테롤 농도 증가, 동맥경화지수 감소, 혈중 지질과산화물의 감소 등
- 콜레스토롤 저하 기능은 콩 단백질을 구성하고 있는 아미노산이나 사포닌, 이소플라본, 피틴산과 같은 성분 때문인 것으로 보고됨
- 콩 단백질 추출물: 이소플라본 isoflavones, 17-베타 estadiol의 구조와 비슷, 에스트로겐 수용체와 결합하여 비만 및 대사성 증후군의 유병률 감소
- 에스트로겐 수용체: 핵에 존재하는 에스트로겐과 결합 후 핵 속의 DNA에 결합해 프로게스테론 수용체와 성장인자 등 다양한 유전자의 발현에 관여, 조직의 성장, 분화에 영향
- 에스토르겐 반응: 수용체 알파와 베타 통해 매개
- 염기서열이 동일하나 서로 다른 유전자에 의해 코딩됨
- 에스트로겐 반응 알파ERa : 자궁내막, 유방암세포, 난소, 시상하부에서 주로 발현
- 에스트로겐 반응 베타ERb : 신장, 뇌, 뼈 심장, 폐, 장점막, 전립선, 내피세포 등에서 주로 발현
- 에스트로겐 또는 에스트로겐 수용체의 변화 : 대사성 증후군 발생, 3배 이상 증가
- 에스트로겐 결핍: 간에서 저밀도 지단백LDL의 수용 장애 발생
- ERa 결핍_남성: 고인슐린혈증의 발생, 내당능장애, 인슐린저항성, 체중 유의한 증가
- 지구성 운동과 콩 단백질의 혼합 처치 : 혈당과 지질수준 개선, ER의 발현에는 영향 없음
- 뇌 부위에 에스트로겐 수용체 부족 시, 비만으로 이어짐
- 에스트로겐이 뇌 시상하부의 두 신경중추를 통해 식용, 에너지 소모를 조절함,
- 시상하부의 이 두 신경중추에 에스트로겐 신호를 보내는 ERa가 결핍 시 체중 증가
5. 결론 및 제언
본 연구에서 난소적출 흰 쥐를 대상으로 8주간의 지구성 운동과 콩 단백 섭취는 혈중 지질과 혈당 개선에 유의한 영향을 미친 것으로 나타났다.
각각의 처치는 간조직 내 에스트로겐 수용체의 발현을 증가시킴으로서 혈중 인자 조절에 영향을 미친 것으로 생각된다.
콩 단백질 섭취와 지구성 운동은 에스트로겐 부족의 대체요법으로 긍정적인 영향을 미치는 방법으로 간주된다.
뇌조직에서는 현저한 변화는 나타나지 않았으며, 혼합처치에 따른 상보적인 효과 나타나지 않았다.