고지방식이로 유도된 비만 쥐에서 필버톤이 시상하부 신경영양인자 발현에 미치는 영향

Abstract

연구 배경: 비만으로 유도된 시상하부 염증은 섭식 조절 장애 및 에너지 대사 불균형을 야기한다. 뇌 구성 세포들이 분비하는 신경영양인자는 신경세포 분화와 생존, 시냅스 가소성 유지 기능을 수행한다. 신경영양인자들은 시상하부 염증을 수반하는 글리아세포 활성화 및 신경세포 손상을 막아주어 에너지 소비, 섭식과 관련된 신호 전달의 정상화에도 관여한다. 시상하부 염증은 섭식 조절 중추 신경회로의 변화를 가져오고 말초 조직의 에너지 항상성 유지 기능에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며 특히 갈색 지방조직에서는 에너지 소비 및 열 생산율을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 헤이즐넛의 향기 성분인 필버톤(Filbertone)은 비만 및 대사 질환 개선에 도움을 줄 수 있는 것으로 알려져 있으나, 시상하부에 미치는 영향에 대해서는 알려져 있지 않다.

연구 목적: 본 연구에서는 필버톤이 고지방식이성 비만으로 유도된 시상하부 염증과 신경영양인자 발현 변화에 미치는 영향을 조사하였다.

연구 방법: C57BL/6 마우스 (6주령)에게 정상식이, 고지방식이, 고지방식이+필버톤 식이를 9주간 투여하였다. 뇌시상하부를 분리하여 염증성 사이토카인, 신경세포 손상 마커, 신경영양인자, 신경 펩타이드 발현 정도 및 갈색 지방 조직에서의 열생성 및 지질 대사 관련 유전자/단백질의 발현 정도를 qRT-PCR과 western blot으로 측정하였다.

연구 결과: 식이 필버톤 투여는 고지방식이성 비만 마우스의 식이 섭취량과 체중을 감소시켰으며, 시상하부 염증성 마커와 신경세포 손상 마커 발현을 억제하였고, 신경영양인자 발현을 증가시켰다. 또한, 필버톤 투여는 비만 마우스의 시상하부에서 신경 펩타이드 POMC 발현 증가 및 AgRP의 발현 감소를 유도하였다. 한편, 갈색 지방 조직에서는 필버톤의 투여에 의해 열생성 유전자 및 단백질 발현의 증가와 지질 대사 관련 유전자의 발현 증가가 관찰되었다.

결론: 종합하자면, 고지방식이성 비만 쥐에서 필버톤 투여는 뇌 시상하부 신경영양인자 발현을 증가시키고 시상하부 염증/신경회로 손상을 억제하며, 이에 따른 식이 섭취량 감소와 갈색 지방조직의 열 생성 증가는 고지방식이성 비만 개선에 기여하는 것으로 사료된다.