고지방식이로 유도한 비만이 마우스의 조직 아연 농도와 아연수송체 발현에 미치는 영향

• Published in: Journal of nutrition and health Vol. 51; no. 6; pp. 489 - 497
• Main Authors: 민별초롱(Min, Byulchorong), 정자용(Chung, Jayong)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국영양학회 2018
• Subjects: mouse; adipokine; zinc; zinc transporters; obesity
• ISSN: 2288-3886; 2288-3959

Purpose: Obesity is often associated with disturbances in the mineral metabolism. The purpose of this study was to investigate the effects of high-fat diet-induced obesity on tissue zinc concentrations and zinc transporter expressions in mice. Methods: C57BL/6J male mice were fed either a control diet (10% energy from fat, control group) or a high-fat diet (45% energy from fat, obese group) for 15 weeks. The zinc concentrations in the serum, stool, and various tissues were measured by inductively coupled plasma (ICP)-atomic emission spectrophotometry or ICP-mass spectrophotometry. The levels of zinc transporter mRNAs in the liver, duodenum, and pancreas were measured by real-time RT-PCR. The levels of serum adipokines, such as leptin and IL-6, were determined. Results: The total body weight, adipose tissue weight, and hepatic TG and cholesterol concentrations were significantly higher in the obese group, as compared to the control group. The obese group had significantly higher levels of serum leptin and pro-inflammatory IL-6 concentrations, and had significantly lower levels of serum alkaline phosphatase activity. The zinc concentrations of the liver, kidney, duodenum, and pancreas were all significantly lower in the obese group than in the control group. On the other hand, the fecal zinc concentrations were significantly higher in the obese group than in the control group. The serum zinc concentrations were not significantly different between the two groups. The ZnT1 mRNA levels of the liver and the pancreas were significantly higher in the obese group, as compared to the control group. Hepatic Zip10 mRNA was also increased in the obese group. Conclusion: Our study findings suggest that obesity increases fecal zinc excretion and lowers the tissue zinc concentrations, which may be associated with alterations in the zinc transporter expressions. 본 연구에서는 고지방식이로 유도한 비만군과 저지방식이를 공급한 대조군에서 각 조직의 아연 농도와 아연수송체 발현 수준을 비교하여, 비만 상태가 아연 대사에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. C57BL/6J mice를 두 군으로 나누어 각 군당 15마리씩 고지방식이 (비만군) 또는 저지방식이 (대조군)를 총 15주간 공급하였다. 본 연구 결과, 비만군은 대조군에 비해 체중 증가량, 부위별 지방조직, 혈청과 간의 중성지방과 콜레스테롤 농도, 혈청 ALT 및 AST 활성 등이 모두 유의적으로 높게 나타났다. 또한 혈청 렙틴과 염증성 사이토카인인 IL-6의 농도도 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 조직 별 아연 농도를 비교한 결과, 간, 소장, 신장, 췌장 등의 측정한 모든 조직에서 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, 대변으로 배설되는 아연 함량은 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 혈청 아연 농도의 경우 두 군 간 유의적인 차이가 없었으나, 혈청 내 아연-의존 금속효소인 ALP 활성은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 아연의 기능적인 결핍을 확인하였다. 내인성 아연의 체외 배출에 관여하는 췌장 조직에서의 ZnT1 mRNA 수준은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 식이 아연 흡수에 관여하는 소장에서의 Zip4와 ZnT1의 mRNA 수준은 두 군간에 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 경우, ZnT1과 Zip10 mRNA이 모두 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 요약하면, 비만 상태는 아연의 배설 증가와 조직 내 아연 농도 감소를 유발하는 것으로 나타났으며, 이들 아연 대사의 변화는 췌장과 간 조직의 아연 수송체 발현 수준 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다. 비만인들에서 아연 영양상태가 결핍되지 않도록 관심을 가져야 할 것으로 생각되며, 비만으로 인한 아연 대사의 이상 (dysfunction)을 억제하기 위해서는 아연 수송체 발현을 조절할 수 있는 요인들에 대한 이해가 더욱 필요할 것으로 생각된다.