비만 환자의 대사 및 염증에 대한 고용량 오메가-3 지방산의 차별적 효과: EPA 및 DHA

비만 환자

오메가3가 비만에도 효과가 있는지에 대한 연구입니다. 저도 이걸 읽으면서 알게된건데 염증성 단백질 세포가 증가하면서 비만에 영향을 끼치기도 하는군요. 오메가3가 염증을 억제하는 효과가 있는데 그 때문인 것 같습니다.

배경

비만은 말초혈액에서 염증성 단백질과 세포의 증가를 특징으로 하는 낮은 등급의 만성 염증으로 인해 복잡해집니다.에이코사펜타에노익(EPA)과 도코사헥사에노익(DHA)과 같은 오메가3 지방산은 염증 과정을 조절하고 대사 지표를 개선할 수 있다고 알려져 있습니다.

객관적으로
본 연구는 비만 환자와 건강한 자원봉사자를 대상으로 고용량 오메가-3 FA가 대사 및 염증 지표에 미치는 영향을 규명하는 것을 목표로 하였습니다.

방법
이 선행 연구에는 비만 여성 12명(체질량지수 [BMI] ≥ 35.0kg/m)과 건강한 여성 12명(BMI < 24.0kg/m)이 포함되었으며, 이들은 3개월 동안 4.8g/일 (3.2g EPA + 1.6g DHA)의 용량으로 보충된 후 1개월 동안 치료를 받지 않았습니다.CD4+ T 림프구 하위 집합의 혈장 대사 및 염증 표지자 및 mRNA 전사치 수준이 월별로 결정되었습니다.

결과
연구가 끝난 후 체중이나 체성분의 변화를 보인 참가자는 없었습니다.EPA 및 DHA 보충은 대사성(인슐린, 인슐린 저항성 항상성 모델 평가 [HOMA-IR], 중성지방 [TG]/고밀도 지단백 [HDL] 비율, TG 및 아라키돈산 [AA]/EPA 비율) 및 종양 괴사인자-알파(TNF-α)를 개선했습니다.또한 TCD4 림프구+ 하위 집합(TBX21, IFNG, GATA-3, 인터루킨 [IL]-4, FOXP3, IL-10 IL-6 및 TNF-α)의 mRNA 전사 수준은 개입 단계에서 하향 조절되었습니다.보충 없이 1개월이 지난 후 인슐린, HOMA-IR 및 mRNA 전사체만 낮게 유지된 반면, 다른 모든 마커들은 보충 전 수준으로 돌아왔습니다.

결론
고용량 오메가-3 FA를 보충하면 체중 감소나 체성분 변화 없이 비만 환자의 신진대사와 염증을 조절할 수 있습니다.그러나, 이러한 조절 효과는 일시적이고 명확한 차별적인 효과를 가지고 있었습니다.

서론
비만은 렙틴, 인터류킨(IL)-6, IL-8 및 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)와 같은 높은 수준의 염증성 단백질을 특징으로 하는 저급성 염증의 만성 상태와 관련이 있는 것으로 설명되었습니다 (1).또한, T 세포 계통의 총 백혈구(류코사이트증)에서 경미한 증가가 보고되었는데, 이는 부분적으로 T CD4+ 도우미(Th) 림프구 서브세트로 인한 것입니다.이 세포들은 염증 과정의 중요한 조절인자입니다.Th2 및 조절 T 세포(Treg)는 항염증 활성을 갖는 반면, Th1 및 Th17 세포는 항염증 기능을 갖는(2, 3).이 염증성 단백질과 세포는 인슐린 저항성, 당뇨병 및 대사 증후군의 발달에 중요한 역할을 합니다(4).

에이코사펜타에노익(EPA)과 도코사헥사에노익(DHA)산과 같은 오메가-3 지방산(FA)을 포함한 영양소는 항염증 효과를 나타냈습니다(5, 6).증거 기반 연구 결과에 따르면 오메가-3 FA는 CD4+ T 림프구 활성화(7)와 지방 조직으로의 이동(8)을 약화시킬 수 있습니다.시험관 내 연구에서 EPA와 DHA로 처리된 T 세포는 낮은 사이토카인 합성을 나타냈고 Th1 분화를 감소시켰습니다(9).그러나 오메가-3 FA 보충제가 염증성 표지자에 미치는 영향은 여전히 논란의 여지가 있습니다.항염증 효과는 TNF-α, IL-6 및 C-반응성 단백질(CRP)의 인간 혈장 수준에서 나타남(5, 10).그러나 다른 보고에서는 항염증 효과(11)나 심혈관 사건의 감소(12)가 나타나지 않았습니다.현재까지 비만 환자의 CD4+ T 세포 서브세트에 대한 EPA 및 DHA in vivo의 영향에 대한 연구는 부족합니다(8, 9).

따라서 비만 환자와 건강한 자원자를 대상으로 대사 및 염증 표지자에 대한 보충 없이 3개월, 1개월간 고용량 오메가-3 FA, EPA plus DHA로 보충하는 효과를 평가하였습니다.

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참가자 및 방법
우리는 25세에서 45세 사이의 멕시코 여성 24명을 평가했습니다: 체질량 지수 [BMI] ≥ 35.0(비만)을 가진 12명의 여성과 BMI < 24.0(대조군)을 가진 12명의 건강한 자원봉사자.제외 기준은 당뇨병, 고혈압, 간 또는 신장 질환, 또는 임신 또는 약물이나 식이 보충제를 받는 것이었습니다.본 연구는 INCMNSZ 윤리위원회의 승인을 받았으며 모든 참가자는 사전동의서에 서명하였습니다.본 연구는 NCT05219890라는 ID로 Clinical trials에 등록되어 있습니다..

스터디 디자인
이것은 오메가-3 FA (EPA 및 DHA) 보충이 대사성 및 염증성 마커에 미치는 영향을 평가하기 위한 전향적, 실험적, 개방형 라벨(비눈가림) 및 비교 연구였습니다.이 연구는 두 단계로 구성되어 있습니다: 첫 번째 단계는 어유로 3개월 보충(0, 1, 2, 3회)으로 구성되었고, 두 번째 단계는 보충 없이 1개월 보충(4회)으로 구성되었습니다(그림 1).0번과 3번에서 혈압과 인체측정을 기록했습니다.참가자들 중 식단이나 일상적인 신체활동(증가 또는 감소)을 바꾸도록 요청받은 사람은 없었습니다.게다가, 참가자들 중 아무도 어떤 종류의 영양 조언도 받지 못했습니다.

어유보조식품
오메가-3 FA 보충은 염증 연구 재단(Peabody, MA, United States)에서 제공하는 어유 캡슐을 사용하여 수행되었습니다.각각의 1그램 캡슐에는 0.6g의 오메가-3 FA(EPA 0.4g, DHA 0.2g)가 들어 있었습니다.따라서 4.8g의 오메가-3 FA를 제공하기 위해 각 참가자는 1일 8캡슐을 공급받았으며, 아침 식사 시 2캡슐, 본식으로 보충된 4캡슐, 저녁 식사 시 2캡슐을 분배하였습니다.이 선량 선택은 최대 7 g/일(13)의 선량과 유사한 최대 수준에서 EPA 및 DHA의 혈장 농도 증가를 보여주는 이전 연구에 기반했습니다.

참가자 1인당 2병(1병당 120캡슐, 총 240캡슐로 1개월간 투약량을 충당할 수 있는 양)의 어유 보충제를 모집 당시(0시간)에 지원받았습니다.1개월 후(1회차), 그 다음 달(2회차)에 보충제 2병을 새로 제공하였습니다.이것은 지난 한 달 동안(세 번째 시간) 반복되었습니다.어유의 지속적인 효과의 지속 기간을 결정하기 위해 보충 없이 1개월의 기간을 포함시켰습니다(시간 4).

모든 참가자에게 매월 말에 남은 캡슐(있는 경우)과 함께 보충제 병을 가져오도록 요청하여 준수 여부를 결정했습니다.연구원들은 보충제에 대한 내성을 관찰하기 위해 항상 전화 메시지를 통해 참가자들과 연락을 취했습니다.

인체측정, 체성분 및 혈압
키와 몸무게는 공식 [체중(kg)/키(m)]2 (14)를 이용하여 BMI를 계산하였습니다.체성분은 Full Body Composition X-Contact 356 Analyzer (Jawon Medical, Seoul, South Korea)를 이용하여 전기적 생체 임피던스로 측정하여 지방과 무지방(lean)의 질량을 정량화하였으며, 이는 0번과 3번에서 수행되었습니다.

혈장 대사 및 염증 표지자
EDTA-K2 항응고제가 첨가된 진공관에서 10시간 금식 후 아침에 말초혈액 샘플을 채취했습니다.노이바우어 체임버를 이용해 총 백혈구를 세었습니다.적혈구 침강 속도(ESR)는 표준 방법에 의해 측정되었습니다.작은 시료를 원심분리한 후 얻은 혈장은 -80℃에서 분석될 때까지 보관하였습니다.

혈장 포도당, 총 콜레스테롤, 고밀도 콜레스테롤(HDL-C), 저밀도 콜레스테롤(LDL-C) 및 중성지방(TG) 수치는 Cobasc111 분석기(Roche, Indianapolis, IN, United States)를 이용하여 정량하였습니다.TG/HDL-C ratio (기준값 <3.0) 산출 (15).인슐린 수준은 ELISA 키트(ALPCO, Salem, NH, 미국)를 사용하여 결정되었습니다.인슐린 저항성을 나타내는 지표로는 HOMA-IR 지수(기준값 < 2.5)를 사용하였습니다(16).

혈장 지방산을 클로로포름/메탄올로 추출하고 삼염화붕소에 메탄올을 넣어 메틸에스테르(FAME)로 유도했습니다.FAME은 내부 표준(17)으로 트리데카노산(13:0)을 사용하여 Varian 3,400 가스 크로마토그래프로 정량화되었습니다.

다음 단백질은 MAGPIX 광도계(Luminex, Austin, Texas, United States)를 사용하여 다중 면역 분석을 통해 정량화되었습니다: 렙틴(L; 기준 값 ≤ 15.7 ng/mL) (18) TNF-α, IL-6, IL-8, IL-10 및 형질전환 성장인자-베타(TGF-β).총 아디포넥틴(Total adiponectin, A)은 ELISA 키트(ALPCO, Salem, NH, United States)를 이용하여 정량하였고, 계산된 A/L 비율(기준값 > 1.0) (19).혈장 레졸빈 E1(RvE1)은 경쟁적 ELISA 키트(MyBiosource, San Diego, CA, United States)를 사용하여 정량되었습니다.

CD4+ T 림프구 서브세트(Th1, Th2, Treg 세포)에서의 mRNA 발현
역전사 정량적 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)은 T 림프구 서브세트(Th1, Th2, Treg)에 발현된 유전자의 전사 수준을 결정하였습니다.첫째, 말초혈액 단핵세포(PBMC)는 Lymphoprep™ 밀도 구배 원심분리로 분리되었다(Stemcell technologies, Vancouver, Canada).TRIZOL 시약(Invitrogen Life Technologies, Carlsbad CA, United States) 및 이소프로판올 침전물(20)을 사용하여 PBMC로부터 (단세포 또는 T 세포 하위 집합의 추가 분리 없이) 총 RNA를 추출했습니다.전기영동에 의해 1% 아가로스겔 레시피에서 RNA 무결성이 결정되었습니다.또한, RNA 농도는 260 nm에서 자외선 흡광도 분광법으로 측정하였습니다.Moloney Murine 백혈병 바이러스 역전사효소(Invitrogen, Carlsbad, 미국 캘리포니아), 올리고-dT15 프라이머(Invitrogen, Groningen, Holland), RNase 억제제(Applied Biosystems, Warrington, 영국), dNTP 혼합물(Invitrogen, Carlsbad, California, United)로 총 RNA 1μg에서 상보 DNA(cDNA)를 합성했습니다.d), 5X RT-버퍼(Invitrogen, Carlsbad, CA, 미국) 및 뉴클레아제 프리 워터(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, 미국) (20, 21).mRNA의 상대적 발현은 RotorGene Q thermocycler (QIAGEN, 독일)에서 10 mM 최종 농도에서 10 μL의 2X SYBR green Master mix (Roche Diagnostics, Lewis, Undermany) 및 프라이머의 정방향 및 역방향 혼합물 2 μL로 cDNA 2 μL에서 RT-PCR로 측정하였습니다.IL-6, TNF-α의 전사 수준을 측정하였습니다.또한, CD4+ T 림프구 서브세트의 다음 유전자의 전사 수준을 결정하였습니다: Th1 세포의 T-box 전사인자 21 (TBX21) 및 IFNG, Th2 세포의 GATA3 및 IL-4, 그리고 Treg 세포의 포크헤드박스 P3 (FOXP3) 및 IL-10.또한 18S-리보솜 rRNA를 하우스키핑 유전자(22)로 사용(Supplementary Table S1).mRNA의 전사 수준은 δ δCT 방법(23)으로 결정되었습니다.

통계분석
연속형 변수는 평균 ± 표준 편차(SD)로 표시되었습니다.독립집단에 대한 Student’s t-test를 이용하여 시간 0에서의 집단 간 차이를 분석하였습니다.시간에 따른 유전자 발현 패턴 분석은 일원분산분석(ANOVA)을 이용하였습니다.혈장 대사 및 염증 표지자 분석은 2-way ANOVA로 반복측정하여 오메가-3 FA 보충 효과를 그룹과 시간 간 비교하였습니다.Bonferroni 사후 검정을 사용하여 시간 간의 유의한 차이를 확인했습니다.데이터는 Statistical Package for Social Science, 버전 20 (SPSS Inc., Chicago, IL, 미국) 및 GraphPad Prism 8을 사용하여 분석되었습니다.통계적 유의성은 p < 0.05로 설정되었습니다.

결과

키를 제외한 모든 인체측정 측정값은 비만군에서 체중, BMI, 지방량, 군살 없는 체질량이 유의하게 높았습니다(p < 0.001). 대사 지표와 관련하여 비만군은 혈압(BP; 수축기(p < 0.001) 및 이완기(p < 0.02)가 유의하게 상승하였으며, 포도당(p < 0.02), 인슐린(p < 0.001), HOMA-IR(p < 0.001), TG(p < 0.001) 및 TG/HDL-C 비율(p < 0.02)이 유의하게 상승하였으며, 대조군과 비교하여 HDL-C의 수준이 낮았습니다(표 1).염증 표지자와 관련하여 비만군은 건강군과 비교하여 총 백혈구(p < 0.005), ESR(p < 0.001), leptin(p < 0.01)이 유의하게 높았고 총 아디포넥틴과 A/L 비율(p < 0.05)이 낮았습니다(Table 1).LDL-C, IL-6, IL-8, IL-10은 높은 반면 TGF-β는 낮은 것으로 나타났음(Table 1).총 콜레스테롤과 TNF-α는 기준치에서 두 그룹 간에 동일했습니다.