MTHFR 유전자형에 따른 불임여성의 혈중 호모시스테인 수준 및 비타민 B 영양상태와 엽산 보충의 효과

Abstract

본 연구는 불임 여성의 비타민 B2, 비타민 B6, 엽산 및 비타민 B12 영양상태와 5, 10-methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) 유전자형의 상호작용이 혈중 호모시스테인 수준에 미치는 영향을 분석하고자 수행되었다. 본 연구에서는 2003년 9월부터 2004년 7월까지 서울 소재 병원에서 불임으로 진단 받고 연구 수행 전 3개월간 엽산 보충제를 복용하지 않은 50명의 가임기 여성들을 대상으로 식이 섭취 실태를 조사하고 엽산 보충 중재를 실시하였다. 연구를 시작하는 시점과 엽산 보충 후 5주가 되는 시점에 조사 대상자의 공복시 혈액을 채취하여 혈청 비타민 B2, 비타민 B6, 엽산, 비타민 B12 및 호모시스테인 농도와 MTHFR 유전자형을 분석하였다. 이들 자료로부터 식품군별 섭취량, 영양소 섭취량, 식습관, MTHFR 유전자형, 혈청 비타민 B 및 호모시스테인 수준과 엽산 보충 중재 전과 후의 MTHFR 유전자형에 따른 이들의 상관관계를 살펴보았다. 연구 대상자의 MTHFR C677T 유전자 변이는 전혈로부터 추출한 DNA에 HinfI 제한효소를 사용하여 분석하였다. 혈청 비타민 B2, 비타민 B6와 호모시스테인 농도는 HPLC와 fluorescence detector를 이용하여 정량하였으며, 혈청 엽산과 비타민 B12 농도는 radioimmunoassay 방법으로 분석하였다. 모든 결과는 로그로 전환시킨 후 SPSS version 11.0을 이용하여 통계 처리하였다. 본 연구 결과, 불임 여성의 엽산 보충 중재 후 혈청 엽산, 비타민 B12 수준은 엽산 보충 중재 전 수준에 비해 유의적으로 높아졌고, 혈청 호모시스테인 수준은 유의적으로 낮아졌으며, 고호모시스테인혈증과 엽산 결핍의 비율도 감소하였다. 이는 MTHFR 유전자형에 따라 차이를 보였다. 엽산 보충 후 세 군의 혈청 호모시스테인 수준이 유의적으로 낮아졌음에도 불구하고 MTHFR 유전자의 C677T 이형접합성 돌연변이(C/T)와 동형접합성 돌연변이(T/T)가 있는 경우 C/C형에 비해 혈청 호모시스테인 수준이 유의적으로 높게 나타났으며, 혈청 엽산 결핍 비율은 MTHFR 유전자형이 T/T형일 경우 C/C형과 C/T형에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 본 연구에서 엽산 보충 중재 전 혈청 엽산 수준과 비타민 B12 수준이 가장 높은 3분위에 속할 경우 MTHFR 유전자형이 T/T형이라도 C/C형과 C/T형의 혈청 호모시스테인 수준과 유의적인 차이가 없었으며, 가장 낮은 1분위에 속할 경우 T/T형 불임 여성의 혈청 호모시스테인 수준이 C/C형과 C/T형에 비해 유의적으로 높았다. 한편 엽산 보충으로 인해, 혈중 비타민 B 수준이 낮은 1분위 집단의 MTHFR 유전자형에 따른 호모시스테인 수준간의 차이가 줄었다. 본 연구 결과 엽산 보충 중재 전과 후 리보플라빈, 엽산과 비타민 B12 영양상태가 MTHFR 유전자형과의 상호작용에 의해 혈청 호모시스테인 수준에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이들은 모두 혈청 호모시스테인 수준과 음의 상관관계를 나타냈으며, 이는 엽산 보충 중재 전과 후 MTHFR 유전자형이 T/T형일 경우 혈청 엽산이 호모시스테인 수준에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, C/C형과 C/T형에서는 나타나지 않았다. 본 연구 결과, 불임 여성이 열량과 비타민 B군 섭취상태의 위험집단 비율이 높고, 엽산을 비롯한 비타민 B군을 적게 섭취할 수 있는 식습관을 가지고 있어 잠재적인 비타민 B군 영양상태 부족으로 이어지는 원인이 될 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 불임 여성의 엽산 보충은 비타민 B 수준을 향상 시키고, 고호모시스테인혈증의 위험을 감소시키는 것으로 나타났고, 이런 효과는 MTHFR 유전자형에 따라 다르게 나타났다. T/T형에서 혈청 엽산과 호모시스테인 수준과의 관련성이 가장 크게 나타났음에도 불구하고, 혈청 호모시스테인 수준에 대한 엽산 보충의 효과가 C/C형과 C/T형에 비해 적게 나타났다. 따라서 MTHFR 유전자형 변이를 가진 집단의 적절한 엽산 보충에 대한 연구가 더욱 진행되어야 할 것이다.;Elevated homocysteine concentration is known to be related to placental abruption, spontaneous abortion, and many adverse outcomes. High serum homocysteine status is known to be associated with low serum folate and other B vitamins concentrations, and the C677T MTHFR genetic polymorphism. The purpose of this study was to investigate the effects of folic acid supplementation and 5, 10 methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T polymorphism genotype on serum homocysteine and B vitamin levels in 50 women (aged 31.2±3.2 years), who were diagnosed with infertility. The subjects were supplemented with folic acid of 1000 μg per day for five weeks. Blood sampling was performed at baseline and at the end of folic acid supplementation period. Dietary intakes of nutrients were determined by a 24-hour recall method. Serum vitamin B2, vitamin B6 and homocysteine concentrations were analyzed by a HPLC-fluorescence detection method and serum folate and vitamin B12 levels were measured by a radioimmunoassay method. The MTHFR gene mutation was analyzed by using the restriction enzyme, HinfI. In infertile women, serum folate and vitamin B12 concentrations were significantly higher in postsupplementation than those in presupplementation, whereas serum homocysteine concentration was significantly lower in postsupplementation than that in presupplementation. However, serum homocysteine levels were still higher in the T/T genotype than that in the C/C or C/T even after folic acid supplementation. The number of hyperhomocysteinemic and folate deficient subjects was decreased after folic acid supplementation. The percentage of serum folate deficient subjects in T/T genotype was significantly higher than that in C/C or C/T genotypes. Serum homocysteine was inversly related to serum folate in T/T homozygotes at baseline and at the end of folic acid supplementation, but such relation was not present in the C/C or the C/T type. These results suggest that folic acid supplementation is needed for infertile women to improve their vitamin status and also to reduce the risk of hyperhomocysteinemia. These effects were different according to their MTHFR C677T genotypes. Although there were close relations between the serum folate and homocysteine concentrations in T/T genotype rather than those in other genotypes, the folic acid supplementation for lowing serum homocysteine levels was more effective in C/C or C/T genotypes than that in T/T genotype. Therefore, further studies are necessary to determine optimal level of supplementation of folic acid by MTHFR genotypes.