308 / 레스베라트롤과자가포식 자가포식은 세포 내 노페물과 수명이 다하거나 변성 및 기능이 저하된 단백질과 세포 소기관들이 세포 스스로에 의해 분해 및 제거됨으로써 항상성을 조절하는 과정이다 자가포식은 노화 미토콘드리아의 기능 암의 진행 인슐린 항상성 염증반응 등을

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현경 모
6 years ago
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1 Journal of Nutrition and Health (J Nutr Health) 2013; 46(4): 307 ~ pissn / eissn 고지방식이로유도한비만쥐에서레스베라트롤이자가포식에미치는영향 * 이희재 양수진 전남대학교식품영양학과 / 생활과학연구소 Effects of resveratrol on hepatic autophagy in high fat diet-induced obese mice* Lee, Hee Jae ㆍ Yang, Soo Jin Department of Food and Nutrition and Human Ecology Research Institute, Chonnam National University, Gwangju , Korea ABSTRACT Resveratrol (RSV) exerts several beneficial effects on metabolism and metaflammation-related diseases, including diabetes and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). The purpose of this study is to investigate whether RSV affects pathophysiology of diabetes and NAFLD as well as hepatic autophagy in a rodent model of diet induced obesity (DIO). DIO was induced in a subset of C57BL/6J mice fed a high fat (HF, 45% kcal fat) diet. After six weeks of HF diet treatment, RSV (8 mg/ kg/day) was administered via an osmotic pump for a period of four weeks. Therefore, the experimental groups were as follows: 1) lean control (CON), 2) HF diet-induced obese control (HF), and 3) HF_RSV. Body weight and food intake were monitored daily. Fasting glucose, insulin, and adiponectin in serum and lipid profiles in serum and liver were analyzed. In addition, the autophagic process was investigated using transmission electron microscopy (TEM). Body weight and food intake were not affected by RSV treatment. Impaired glucose control accompanied by DIO was recovered with RSV as shown by lower levels of fasting serum glucose and insulin when compared with HF obese controls. In addition, RSV treatment resulted in increased levels of serum adiponectin, however, indices of lipid profile in serum and livers were reduced. Results of TEM analysis showed that a HF diet induced excessive autophagy with the presence of double-membrane autophagosomes, which was ameliorated by RSV. The regulatory effect of RSV on autophagy was confirmed by the altered LC3-II formation, which increased with a HF diet and was decreased by RSV treatment. These results suggest that RSV treatment improves glucose control and lipid profile and these beneficial effects may be mediated by an altered autophagic process. (J Nutr Health 2013; 46(4): 307 ~ 314) KEY WORDS: autophagy, obesity, resveratrol, sirtuin. 서 비알코올성 지방간 질환은 초기에는 회복 가능한 지방간의 형태로 시작되나 초기에 제대로 치료되지 않으면 회복 및 치 료가 어려운 비알코올성 지방간염 - - 으로 진전되고 간염 간경화 간암 등으로 진행된다 당 뇨병에 종종 수반되는 비알코올성 지방간 질환 및 지방간염의 경우 전신 염증 뿐만 아니라 간에서 의 염증 반응이 과도하게 일어나고 이를 간에서의 대사성 염증 론 반응 이라고 한다 영양 요법 운동 요법 약물 요법 등을 통하여 이러한 을 치료하는 것이 비알코올성 지방간 질환 및 당뇨병 치료에 기 여할 것으로 제안된다 기존의 연구 결과에 의하면 장기적인 건강 유지를 위한 비알코올성 지방간 질환의 가장 효과적인 치 료법은 영양 요법과 운동 요법을 통하여 적정 체중을 관리하 는 것으로 제안되고 있다 비알코올성 지방간 질환 치료를 위 한 영양 요법으로서 후보 식품 및 기능성 성분 등에 의한 연구 들이 보고되어 있으나 아직까지 그 세부 기전에 대한 연구는 제대로 이루어져 있지 않다 * : 2013 The Korean Nutrition Society

2 308 / 레스베라트롤과자가포식 자가포식은 세포 내 노페물과 수명이 다하거나 변성 및 기능이 저하된 단백질과 세포 소기관들이 세포 스스로에 의해 분해 및 제거됨으로써 항상성을 조절하는 과정이다 자가포식은 노화 미토콘드리아의 기능 암의 진행 인슐린 항상성 염증반응 등을 조절하는 것으로 알려져 있고 비정상적인 자가포식은 노화와 비만 인슐린 저항성 당뇨병 등의 대사 관련 질환의 발병과 관계가 있다 지질 대사에 대해서는 자가포식이 지방세포의 분화를 조절할 뿐만 아니라 간에서의 지질 대사를 조절하여 비만과 지방간 발병에 관여한다는 연구 결과가 발표되어 주목을 받았고 이같은 선행 연구들을 바탕으로 세포내 지방구 의 자가포식을 명명하는 의 개념이 소개되었다 특히 간에서의 자가 포식은 간 조직 내 지방의 분해 를 촉진시켜 간 내 지방 축적을 감소시키는 역할을 하고 자가포식 조절 인자인 - 의 유전적 발현 억제와 의 간세포 특이적인 유전적 결여에 의한 자가포식의 기능 부전은 지방간을 유도하게 됨을 보였다 반면 을 대상으로 고지방식이에 의한 지방간 유도와 자가포식과의 연관성을 연구한 또 다른 최근의 연구는 지방간 유도에 있어 고지방식이의 처리 기간과 지방간 유도 정도 등과 같은 특정 조건에 따라 간 내 지질 대사에 있어 자가포식의 작용방식이 달라질 수 있음을 제안했다 레스베라트롤은 포도 오디 뽕잎 등에 함유되어 있는 천연 물질로서 심혈관 질환 예방 항암 작용 등의 효과를 가지는 것으로 알려져 있다 또한 당뇨병 환자를 대상으로 한 임상 실험 결과 레스베라트롤은 인슐린 저항성과 당뇨병을 예방 및 개선할 수 있다는 가능성을 보여주었고 이는 세포 모델과 동물 모델을 이용한 연구 결과들에 의해서도 뒷받침되었다 이와 같은 레스베라트롤의 긍정적 효과는 항산화 효과 항염증 효과 등의 세부기전에 의한 것으로 제안된다 이외에도 레스베라트롤이 간에서의 활성을 증가시켜 간의 지방 축적을 감소시킨다는 연구 결과가 보고되면서 레스베라트롤이 비알코올성 지방간 질환에 긍정적 효과를 가질 것이라는 가능성을 보여주고 있다 하지만 아직까지는 그 세부 기전에 대한 연구가 미흡하고 특히 레스베라트롤에 의한 지방간 질환 개선 효과에 대하여 자가포식 조절을 세부 기전으로 연구한 결과는 보고되어 있지 않다 따라서 본 연구의 목적은 레스베라트롤이 당뇨병 및 비알코올성 지방간 질환의 병리적 증상들을 개선시킬 수 있는지를 규명하는 것이다 특히 레스베라트롤에 의한 당뇨병 및 비알코올성 지방간 질환 예방 효과의 주요 기전으로서 간에서의 자가포식 조절에 주목하고 이를 비알코올성 지방간 질환을 수반하는 고지방 식이 유도 비만 쥐 모델을 이용하여 알아보고자 한다 재료및방법 실험동물및사육 주령의 수컷 쥐를 중앙실험동물 에서 공급받아 처음 주간 표준식이 로 환경에 적 응시켰다 적응기간 후 대조군 고지방식 이군 으로 나누어 고지방식이군의 경우 총 열량대비 지방 함유 고지방식이 를 주간 공급하여 비만을 유도하였고 각각의 식이는 실험 종 료 시까지 유지하였다 주간의 비만 유도 후 군 군 군과 같이 총 군 으로 나 누고 또는 레스베라트롤 을 를 사용하여 주간 제공하였다 물과 식이는 자유롭게 섭취하도록 하였고 동물사육실의 조건은 온도 ± 상대습도 ± 를 유지하였으며 시간 - 로 조명을 조절하였다 본 논문에서의 동물실험은 전남 대학교 동물실험윤리위원회의 승인을 받고 그 규정에 따라 실 행하였다 시료수집실험 종료 후 시간 절식시키고 과 - 을 비율로 혼합하여 복강 내 주사로 마 취하였다 마취 후 심장에서 혈액을 채취하고 시간 후 에서 분간 원심분리 후 혈청을 에 다음 분석 시 까지 보관하였다 간 조직을 채취 및 정량 후 급속냉동시켜 에 보관하고 간 조직의 일부는 와 로 고정시킨 후 분석에 사용하였다 생화학적분석혈당 중성지방 농도는 효소법 - 에 의해 측정하였고 총콜레스테롤 농도는 사의 로 측정하였다 인슐린 과 아디포넥틴 은 로 측정하였다 - 와 활성 은 사의 분석 로 측정하였다 미토콘드리아 DNA 분석간 조직의 는

3 Journal of Nutrition and Health (J Nutr Health) 2013; 46(4): 307 ~ 314 / 309 를 사용해 추출하였고 미토콘드리아 분석은 - 을 이용하여 측정하였다 실험에 사용 된 의 배열은 과 같고 미토콘드리아 양은 - 에 의해 보정하였다 Western blot 간 조직을 에 넣어 균질화시켜 원심분리 후 상층액을 수집하였다 μ 단백질을 - 에 - 로 분리하고 - - 에 한 후 용액으로 실온에서 시간 동안 하였다 용액으 로 를 여러 번 씻어준 후 - 와 - 에 대한 일차 항 체를 이용하여 에서 밤새 과 반응시켰다 다음 날 을 여러 차례 씻어 준 다음 일차항체에 특이적인 이차항체 를 실온에서 한 시간 동안 - 과 반응시켰다 을 씻어준 다음 와 반응시켜 - - 으로 밴드를 확인하고 이미지 를 획득하였다 투과전자현미경 (TEM) 분석간 조직은 와 로 차 고정한 다음 로 차 고정하였다 아 세톤으로 탈수하고 에 포매한 후 초박절기를 사 용하여 두께의 초박절편을 만들었다 준비된 초박 절편을 에 올려놓고 투과전자현미경 - 으로 관찰하고 이미지를 획 득하였다 개수의 분석을 위해서는 각 간 조 직 당 개의 이미지 내 존재하는 을 이미지 당 의 개수로 나타내었다 통계처리본 실험에서 얻은 모든 결과는 - 을 이용하여 분석하였으며 모든 실험 결과는 평균 ± 표준오차 ± 로 나타내었다 - 분석 후 < 수 준에서 각 실험군 간의 유의차를 표시하였다 결 체중변화, 간조직중량, 식이섭취량 주간의 레스베라트롤 처리 후 쥐의 체중 간 조직 중량 식 이섭취량은 와 같다 비만 유도 전 체중은 군간 차이가 없었으나 비만 유도기간 주 과 레스베라트롤 처리기간 주 을 합한 총 주간의 고지방식이 섭취는 대조군 대비 의 유의적인 체중 증가를 가져왔다 반면 주간의 레스베라트롤 처리는 체중 변화 간 조직 중량 식이섭취량에 영향을 미치지 않았다 레스베라트롤이생화학적대사지표에미치는영향고지방식이 섭취와 레스베라트롤 처리가 간 기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 와 활성을 측정한 결과 고지 방식이 섭취군에서 대조군과 비교하여 와 활성이 유 의적으로 증가하였고 고지방식이 섭취와 함께 제공한 레스베 라트롤 처리는 고지방식이 섭취군과 비교하여 활성은 유 의적으로 감소시켰으나 활성은 변화가 없었다 레스베라트롤이 혈당 조절에 미치는 영향을 분석한 결과 고지 방식이 섭취는 혈청의 공복혈당과 인슐린 농도를 증가시켰고 레스베라트롤 처리는 이를 유의적으로 감소시켜 레스베라트롤 이 인슐린 저항성과 혈당조절 능력을 개선시킴을 보여주었다 인슐린 작용을 조절하는 아디포카인인 아디포넥틴 은 고지방식이 섭취 후 유의적으로 감소되었는데 레스베라트 과 롤 처리에 의해 대조군과 유사한 수준으로 증가되었다 Table 2. The effect of resveratrol (RSV) on body weight change, liver weight, and food intake Body weight_pre (g) 19.6 ± ± ± 0.5 Body weight_post (g) 30.4 ± 0.9 a 38.2 ± 1.7 b 37.8 ± 1.4 b Liver weight (g) 1.1 ± ± ± 0.1 Food intake (g/day) 2.9 ± 0.1 a 2.7 ± 0.2 b 2.7 ± 0.1 b Mean ± SEM (n = 6 per group). Different letters within a variable are significantly different at p < CON: control, HF: high fat Table 1. Primers sequences Name of primers Forward Reverse Actb cccagccatgtacgtagcca cgtctccggagtccatcac mtdna ggttcttacttcagggccatca tgattagacccgttaccatcga Actb: beta-actin. mtdna: mitochondrial DNA. Actb and mtdna were analyzed via SYBR Green chemistry

4 310 / 레스베라트롤과자가포식 Table 3. Serum metabolic parameters in lean control (CON) mice and high-fat (HF) fed mice treated with or without resveratrol (RSV) Serum glucose (mg/dl) 81.2 ± 6.3 a ± 24.0 b ± 16.3 c Serum insulin (pmol/l) 21.7 ± 5.1 a 93.4 ± 5.5 b 49.0 ± 10.3 c Serum adiponectin (μg/ml) 14.9 ± 0.6 a 6.4 ± 0.8 b 11.0 ± 0.9 a AST (U/L) ± 1.09 a ± 1.26 b ± 1.36 b ALT (U/L) ± 2.04 a ± 1.56 b ± 1.31 a Mean ± SEM (n = 6 per group). Different letters within a variable are significantly different at p < AST: aspartate aminotransferase, ALT: alanine aminotransferase Table 4. The effect of resveratrol (RSV) on lipid levels in serum and liver Serum TG (mg/dl) 32.1 ± 1.7 a 39.9 ± 2.0 b 31.1 ± 1.4 a Liver TG (μg TG/mg protein) 16.7 ± 0.8 a 27.2 ± 2.0 b 16.8 ± 1.7 a Serum TC (mg/dl) ± 5.4 a ± 7.4 b ± 5.3 a Liver TC (μg TC/mg protein) 41.9 ± 5.8 a 59.8 ± 6.4 b 44.9 ± 2.7 a Mean ± SEM (n = 6 per group). Different letters within a variable are significantly different at p < CON: control, HF: high fat, TC: total cholesterol, TG: triglyceride 고지방식이 섭취에 의해 유의적으로 증가한 혈청 및 간 조 직 내 중성지방 농도와 총콜레스테롤 농도는 레스베라트롤 처리에 의해 대조군과 유사한 수준으로 감소되어 레스베라트 롤의 지방간 개선 효과를 보였다 고지방식이로유도된비만쥐에서레스베라트롤이간에서의자가포식에미치는영향레스베라트롤이 간에서의 자가포식에 미치는 영향을 알아보 기 위해 이미지 분석에 의한 세포소기관의 형태학적 분 석과 자가포식의 지표인 - 형성정도를 알아보았다 이미지 분석 결과 고지방식이 섭취군의 간은 이중막을 가진 이 증가되었고 미토콘드리아 등의 세포내 소 기관들의 형태가 불규칙적이고 조각난 양상을 보였다 레스베라트롤 처리군의 간은 이 감소되어 고지방식이에 의해 과도하게 증가한 자가포식이 정 상수준으로 감소되었음을 보였고 대조군 과 비교하여 레스베라트롤 처리군의 간세포 내 미토콘드리아의 크기와 의 양이 증가됨을 보였다 각 이미지로부터 의 개수를 분석한 결과 고지방식이 섭취군의 개수가 가장 많았고 레 스베라트롤 처리군의 간 조직 내 개수는 유 의적으로 감소하였다 또한 미토콘드리아 분 석 결과 고지방식이 섭취시 간 조직의 미토콘드리아 양 이 감소되었고 레스베라트롤 투여는 이를 대조군과 유사한 수 준으로 증가시켰다 자가포식의 지표인 - 형성 정도는 고지방식이군에서 증가하였고 레스베라트롤 처리군에 서 낮은 수준을 보였다 고찰 본 연구는 레스베라트롤 처리가 고지방식이로 유도한 비만 쥐에서 혈당 조절과 혈액과 간의 지질 농도를 개선시키는지를 규명하고 이에 대한 세부기전으로 간에서의 자가포식조절이 관여함을 알아보고자 하였다 고지방식이와 함께 주간의 레스베라트롤 처리 결과 혈당 조절 관련 인자들과 혈청과 간의 중성지방 농도가 개선되었고 이러한 개선 효과에 있어 고지방식이로 과도하게 유도된 간에서의 자가포식을 레스베라트롤이 정상화시켰음을 확인하였다 본 연구에서는 의 레스베라트롤을 일간 - 를 사용하여 투여하였다 선행연구들은 의 레스베라트롤을 동물 및 인체 실험에 적용하였고 이 농도 범위에서는 독성이 보고되지 않았다 주간의 레스베라트롤 처리는 체중 변화 간 조직 중량 식이섭취량에 있어 유의적인 영향을 미치지 않았다 또한 레스베라트롤 투여를 위해 피하에 삽입한 적용 역시 체중 행동 양상 삽입 부위 염증반응 관찰 결과 특이할 만한 부작용이 발견되지 않았다 의 사용은 간단한 피하내 삽입으로 소량의 투여물질을 시간 내내 일정 속도로 주입하는 특징을 가지므로 저농도의 투여물질 제공으로 효과를 극대화시킬 수 있다는 장점을 가진다 를 설명하기 위해 적포도주의 유효성분과 기능을 규명하려는 노력의 일환으로 레스베라트롤에 대한 초기의 연구들은 심혈관질환 예방 효과에 집중되어 있었으나

Journal of Nutrition and Health (J Nutr Health) 2013; 46(4): 307 ~ 314 / 311 Control HF HF_RSV 10

RSV reduces the formation of double-membrane autophagosomes (gray arrows), and increase mitochondrial size and cristae content in livers.

Number of autophagosomes were analyzed from three separate images per each mouse liver. Mean ± SEM (n = 6 per group).

Number of A autophagosome/image 7 6 5 4 3 2 1 0 b a a Relative mitochondiral B DNA content in liver 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.

당뇨병성 신증 - 으로 손상된 신장 기능을 개선시켰고 이는 레스베라트롤에 의한 산화적 스트레스 염증성 사이토카인 - 조절에 의한 것으로 제안되어졌다 이와 같은 레스베라트롤의 혈당 강하 효과는 년에 발표된 인체 실험에서도 확인되었다 제 형 당뇨병 환자를

레스베라트롤 투여는 공복 혈당과 인슐린 농도를 낮추었고 인슐린 작용을 조절하는 아디포넥틴의 농도를 높여 고지방식이로 유도된 인슐린 저항성을 개선시키는 긍정적인 효과를 가짐을 보였다 반면 레스베라트롤이 비알코올성 지방간 질환에 미치는 영 향에 대한 연구는 다른

활성 조절에 의한 것으로 제안하였다 아직까지는 레 스베라트롤의 비알코올성 지방간 질환을 포함한 대사 이상 개 선에 대한 기전으로서 자가포식과 연관시킨 연구 결과는 보고 되지 않았다 LC3-I LC3-II Beta-actin Fig. 3.

5 Journal of Nutrition and Health (J Nutr Health) 2013; 46(4): 307 ~ 314 / 311 Control HF HF_RSV 10,000 A B C Fig. 1. The effect of resveratrol (RSV) on double-membrane autophagosome formation and cell organelle morphology. RSV reduces the formation of double-membrane autophagosomes (gray arrows), and increase mitochondrial size and cristae content in livers. Original magnification: 10,000 (A-C) and 25,000 (D-F). CON: control, HF: high fat. 25,000 D E F Fig. 2. The effect of resveratrol (RSV) on (A) number of autophagosomes and (B) mitochondrial DNA contents. Number of autophagosomes were analyzed from three separate images per each mouse liver. Mean ± SEM (n = 6 per group). Different letters within a variable are significantly different at p < CON: control, HF: high fat. Number of A autophagosome/image b a a Relative mitochondiral B DNA content in liver a a b 최근 들어 당뇨병 및 지방간 등의 다양한 대사 질환들에 있어 예방 및 치료 효과를 가지는지에 대한 관심이 높아지고 있다 에 의해 유도된 당뇨 쥐 모델에서 및 의 레스베라트롤을 일간 처리한 결과 혈당 혈중 인슐린 농도 혈중 지질 농도 및 당뇨병성 신증 - 으로 손상된 신장 기능을 개선시켰고 이는 레스베라트롤에 의한 산화적 스트레스 염증성 사이토카인 - 조절에 의한 것으로 제안되어졌다 이와 같은 레스베라트롤의 혈당 강하 효과는 년에 발표된 인체 실험에서도 확인되었다 제 형 당뇨병 환자를 대상으로 하루 의 레스베라트롤을 주간 투여한 결과 인슐린 감수성이 개선되었고 이에 대한 작용 기전으로 산화 스트레스의 감소와 활성화를 통한 인슐린 신호 전달 체계의 개선이 제시되었다 레스베라트롤과 당뇨병에 대한 선행 연구 결과들과 유사하게 본 연구에서도 레스베라트롤 투여는 공복 혈당과 인슐린 농도를 낮추었고 인슐린 작용을 조절하는 아디포넥틴의 농도를 높여 고지방식이로 유도된 인슐린 저항성을 개선시키는 긍정적인 효과를 가짐을 보였다 반면 레스베라트롤이 비알코올성 지방간 질환에 미치는 영 향에 대한 연구는 다른 대사 질환에 비해 상대적으로 제한적 이고 염증 반응 조절보다는 시르투인 활성 조절에 초점을 두 고 있고 대부분의 연구가 세포 실험 모델에 국한되어 있다 - 간세포 모델을 사용한 두 연구 결과에 의하면 레스베라트 롤은 간세포에서의 지방 축적량을 감소시켰고 이는 활성 조절에 의한 것으로 제안하였다 아직까지는 레 스베라트롤의 비알코올성 지방간 질환을 포함한 대사 이상 개 선에 대한 기전으로서 자가포식과 연관시킨 연구 결과는 보고 되지 않았다 LC3-I LC3-II Beta-actin Fig. 3. Representative Western blot image of LC3. LC3-II formation was analyzed in livers of control (CON), high fat diet (HF), and HF with resveratrol (HF_RSV) treated-mice. Beta-actin as a loading control. 자가포식은 세포내 재활용 시스템으로 수명이 다하거나 기 능이 저하된 단백질과 세포내 소기관들은 세포 내에서 자가

6 312 / 레스베라트롤과자가포식 포식을 담당하는 일차적인 소기관인 과 - 에 의해 분해된다 분해된 세포 내 물질들은 세포 생존에 필요한 에너지를 만들거나 새로운 세포소기관 생성에 이용되게 된다 자가포식의 지표는 여러 가지가 있는데 이미지 분석을 통한 이중막을 가지는 생성 증가와 분석을 통한 - 형성 증가는 자가포식의 마커로 널리 사용된다 자가포식은 세포내 항상성을 유지하는 중요한 역할을 담당하고 세포 생존을 위해 필수적인 과정이다 하지만 과도한 자가포식은 오히려 노화 비만 인슐린 저항성 당뇨병 등의 대사적 문제를 일으키게 된다 비만과 자가포식에 대한 최근의 연구는 자가포식이 비만을 유도하는 기전으로 과도한 자가포식에 의해 - - γ 의 안정성이 증가하고 지방세포 분화를 촉진하는 것을 보고하였고 자가포식의 억제는 고지방식이로 인한 비만과 형 당뇨병의 발병 및 진행을 억제시킨다고 제안하였다 반면 간 내 지질 대사에 대한 자가 포식의 조절 작용은 지방세포와는 다르고 보다 복잡한 양상을 보인다 간에서의 자가 포식은 지방 분해 작용을 촉진시켜 간 내 지방 축적량을 감소시키고 자가포식의 기능 부전은 지방간을 유도시킨다 하지만 을 대상으로 한 또 다른 연구는 주간의 고지방식이는 유의적인 간 지방 축적 증가와 함께 자가포식을 증가시켰고 주간의 고지방식이는 지방간 유도와 함께 오히려 자가포식을 억제시킴으로써 지방간 유도에 있어 고지방식이의 처리 기간과 지방간 유도 정도 등과 같은 특정 조건에 따라 간 내 지질 대사에 있어 자가포식의 작용방식이 달라질 수 있음을 제안했다 이같은 선행 연구 결과들은 자가 포식이 지질 대사를 조절하는 방식은 조직 및 세포 특이적이고 특정 조건에 따라 작용방식이 달라질 수 있음을 제시한다 본 논문의 연구 결과 고지방식이에 의해 과도한 자가포식과 지방간이 유도되었는데 이에 대한 세부 기전으로는 과도한 자가포식에 의해 간 내 지질 생성이 증가하였거나 또는 α 리간드 α 의 활성 또는 발현 수준을 감소시켜 간에서의 지방산 산화를 억제시킴으로써 지방간을 유도한 것으로 제안해 볼 수 있다 아디포넥틴은 α 의 수준을 증가시키는 것으로 알려져 있는데 본 논문에서 고지방식이에 의한 혈중 아디포넥틴의 감소는 α 발현 정도를 낮추는데 기여할 것이라 제안한다 고지방식이로 유도한 높은 수준의 혈중 및 간 조직 내 중성지방이 레스베라트롤에 의해 유의적으로 감소됨을 보여 레스베라트롤이 지방간 개선에 효과가 있을 것임을 제안하였다 또한 고지방식이에 의해 과도한 자가포식이 유도되고 레스베라트롤이 이를 억제시킴을 레스베라트롤에 의한 - 감소와 - 형성 감소를 통해 보여주었다 레스베라트롤이 자가포식을 조절하는 세부 기전을 밝히는 직접적인 연구 결과는 보고되지 않았으나 과 연관시켜 다음과 같은 기전들이 제안되고 있다 레스베라트롤이 탈아세틸화효소인 의 활성을 증가시켜 자가포식 조절 인자들을 탈아세틸화시키고 레스베라트롤이 의 하부조절인자이자 전사인자인 을 활성화시켜 자가포식 조절 인자들의 유전자 발현을 조절함으로써 자가포식을 조절한다는 것이다 본 연구에서의 레스베라트롤에 의한 지방간 개선효과를 자가포식과 연결시켜 보면 레스베라트롤에 의한 자가포식의 억제가 간 내 지질 생성을 억제시키고 고지방식이와 과도한 자가포식에 의해 억제된 α 리간드 - α의 활성 또는 발현 수준을 높여 지방산 산화를 증가시킴으로써 지방간을 개선시킬 수 있다는 것을 세부기전으로 제안해 볼 수 있다 앞에서 언급한 바와 같이 아디포넥틴은 α 의 수준을 증가시키는데 본 연구에서 레스베라트롤에 의해 증가된 아디포넥틴은 α 의 발현 수준을 증가시킬 수 있을 것이라 제안한다 본 연구에서는 레스베라트롤이 자가포식을 조절하는 기전을 명확하게 규명하지는 않았지만 앞에서 제시된 세부 기전들을 통해 레스베라트롤이 자가 포식을 조절하고 간 내 지질 대사를 지방간을 완화시키는 방향으로 변화시킨다고 사료된다 다수의 선행 연구 결과들은 레스베라트롤이 자가포식을 촉진시키는 것으로 보고하고 있는데 본 논문의 결과는 레스베라트롤이 과도한 자가포식을 억제시킨다는 것을 보여주었고 따라서 레스베라트롤이 자가포식을 조절하는 방식은 특정 자극이나 병리적 조건의 종류에 따라 달라진다는 것을 제안한다 본 연구는 레스베라트롤이 당뇨병 및 비알코올성 지방간 질환 관련 인자들을 개선시킨다는 것을 확인하였고 이에 레스베라트롤에 의한 간에서의 자가포식 조절이 수반됨을 보여주었다 이 연구 결과는 레스베라트롤 및 레스베라트롤 함유 식품인 포도 와인 포도 가공식품 섭취가 자가포식 조절을 통해 당뇨병 및 지방간을 개선시킬 수 있다는 가능성에 대한 실험적 근거를 제공하고 레스베라트롤을 당뇨병 및 관련 합병증 예방 및 치료의 실용적인 방법으로 적용하는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다 요약 본 연구에서는 레스베라트롤이 당뇨병 및 비알코올성 지방간 질환 개선 효과를 가지는지를 규명하기 위해 고지방 식이 유도 비만 쥐를 대상으로 레스베라트롤을 주간 를 사용하여 공급한 후 정상대조군과 고지방식이 제공 비만군과 비교 분석하였고 그 결과는 다음과 같다

7 Journal of Nutrition and Health (J Nutr Health) 2013; 46(4): 307 ~ 314 / 313 고지방식이 유도 비만 쥐를 대상으로 의 레 스베라트롤을 주간 처리한 결과 체중 변화 간 조직 중량 식 이 섭취량에 영향을 미치지 않았다 레스베라트롤은 공복 혈당 혈청 내 인슐린 중성지방 총 콜레스테롤 농도를 낮추었고 인슐린 작용을 촉진시키는 혈청 아디포넥틴 수준을 개선시켰다 또한 고지방식이에 의해 높아 진 간 조직 내 중성지방과 총콜레스테롤 농도를 낮추어 레스 베라트롤이 지방간 개선 효과를 가질 수 있음을 제안하였다 자가포식의 표지인자인 생성과 - 형성 분석 결과 고지방식이에 의해 과도한 자가포식이 유도 되었음을 확인하였다 레스베라트롤 처리는 이중막을 가지는 생성과 - 형성을 감소시켜 고지방식이 에 의해 유도된 과도한 자가포식을 억제시킴을 보여주었다 결론적으로 고지방식이와 함께 레스베라트롤을 제공하는 것은 당뇨병과 비알코올성 지방간 질환 관련 대사 인자들을 개선시키고 이는 간에서의 자가포식 조절과 관련이 있다고 제 안한다 Literature cited 1) Rector RS, Thyfault JP, Wei Y, Ibdah JA. Non-alcoholic fatty liver disease and the metabolic syndrome: an update. World J Gastroenterol 2008; 14(2): ) Torres DM, Harrison SA. Diagnosis and therapy of nonalcoholic steatohepatitis. Gastroenterology 2008; 134(6): ) Rubinsztein DC, Mariño G, Kroemer G. Autophagy and aging. Cell 2011; 146(5): ) Madeo F, Tavernarakis N, Kroemer G. Can autophagy promote longevity? 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8 314 / 레스베라트롤과자가포식 luzzi L, Shen S, Malik SA, Maiuri MC, Horio Y, López-Otín C, Andersen JS, Tavernarakis N, Madeo F, Kroemer G. Spermidine and resveratrol induce autophagy by distinct pathways converging on the acetylproteome. J Cell Biol 2011; 192(4): ) Wu Y, Li X, Zhu JX, Xie W, Le W, Fan Z, Jankovic J, Pan T. Resveratrol-activated AMPK/SIRT1/autophagy in cellular models of Parkinson s disease. Neurosignals 2011; 19(3):

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α α α α α α α α 太陰調胃湯加減方 dbdb 마우스 肝에 대한 아디포사이토카인 및 발현에 미치는 영향 SREBPs 와 섞어서 하고 마커 또한 하여 전기 영동을 하였다 전기영동을 한 후에 에 를 쪼여서 각 를 확인하였다 이 를 프로그램을 이용해 수치화하 여 분석하였다 肝 조직 동결 절편 분리한 조직은 로 시간 동안 고정 시킨 후 에 세척한 후 물기를