나이와 식이지방수준이 흰쥐의 지방세포 포도당 운반과 면역기능에 미치는 영향

Abstract

The effects dietary fat level on glucose transport and immune response were investigated in Sprague-Dawley male rats of different age group.. Three sets of experiment were carried out, using different ages of rats,, dietary fat level, and feeding periods.. In experiment 1, rats of 2 months and 9 months of age were fed either 20%(w/w) or 6% fat diet for l0days. In experiment 2, 2 month and 12 month old rats fed either 20%(w/w) or 6% at diet for l0days and for 2l days. In experiment 3, 2 month old rats were fed either 30%(w/w) or 6% fat diet for 2l days. Glucose transport in adipocyte and splenocyte mitogenesis were measured, along with lipids concentration in serum and liver.. Weight gain and food intake efficiency ratio were higher in young rats and rats fed high at diet had higher body weight and weight gain. Weights of liver and kidney per g body weight were higher in young rats, but that of epididymal fat pad was higher in older rats. Total lipid and triglyceride concentrations in serum were not affected by age and dietary fat level, hut serum cholesterol level was higher in young rats and in high fat group. The concentrations of total lipid, cholesterol and triglyceride in liver were not affected by age, however, those in liver were significantly higher when rats were fed high fat diet. Glucose transport was assessed in isolated adipocytes from epididymal fat pad. Glucose transport into adipocytes was significantly decreased in old rats compared to young rats. Different age group showed different effect of dietary fat level effects on glucose transport into adipocytes In old rats it was lower in high fat diet group, on the other hand young rats fed high fat diet showed a tendency of higher glucose transport compared to young rats in low fat diet group. Glucose transport into adipocyes is thought to be mainly via GLUT 4(glucose transporter 4). Therefore it seems that GLUT 4 expression may be affected by age of animal and by dietary fat. To measure immune function, mitogenesis of spleen cell were measured using Con A(ConcanavalinA), PHA(Phytohemagglutin) and PWM(Pokeweedmitogen) as mitogens. The assay used to measure the cell proliferation were MTT (3- (4,5-dimethylthizol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) colorimetric assay and SRB(sulforhodamine B) assay which uses the protein binding dye SRB. The weight of lymphoid organ, the spleen and thymus, were significantly lower in older rats. Hats in different age group did not show a differences in mitogenesis. Rats in high fat diet group showed lower cell proliferation response by Con A and PHA, however a higher response by PWM. In conclusion, fat accumulation assessed by epididymal fat pad weight was increased and glucose transport was decreased in rats of 9 or 12 months of age compared to 2 month old rats. This tendency was more obvious when old rats were fed high fat diet. There was no significant effect of age on immune response, however, increasing dietary fat seems to show some decreasing tendency of proliferation by Con A and PHA. Therefore, high fat diet may have an effect of lowering glucose transport and immune function in old rats.;본 연구는 동물의 나이와 식이지방수준이 포도당 운반과 면역기능에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3차에 걸쳐 실험을 행하였다. 1차실험에서는 2개월과 9개월된 쥐를 20%(w/w) 지방식이와 6%(w/w) 지방식이로 10일간 사육하였고, 2차실험에서는 2개월과 12개월된 쥐를 20% 지방식이와 6% 지방식이로 30일과 21일간 사육하였다. 3차실험에서는 2개월된 쥐를 30%(w/w) 지방식이와 6% 지방식이로 10일간 사육하여 지방세포에서의 포도당 운반과 면역기능을 측정하였다. 면역기능으로 비장세포의 mitogenesis 능력을 측정하였는데 사용한 mitogen은 Con A(Concanavalin A)와 PHA(Phytohemagglutin), PWM(Pokeweedmitogen)이다. 세포증식은 살아 있는 세포의 미토콘드리아에서 작용하는 MTT(3-(4,5-dimethylthizol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide)를 이용하는 방법과 세포내 단백질에 결합하여 단백질량을 나타내는 SRB(sulforhodamine B)를 이용하는 방법을 사용하여 측정하였다. 포도당 운반은 부고환 지방조직에서 지방세포를 분리하여 측정하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같았다. 체중증가량과 식이효율은 2개월된 어린쥐가 9개월과 12개월된 나이 많은 쥐보다 높았고, 고지방을 섭취한 쥐들의 체중과 체중증가량이 높았다. 간, 신장, 부고환지방의 무게는 나이 많은 쥐에서 무거웠지만 단위체중당으로 환산하면 간과 신장 무게는 어린쥐가 더 높았고, 부고환지방 무게는 9개월과 12개월된 나이 많은 쥐가 더 높아 성장기에는 지방조직보다 다른 내부 장기의 성장이 활발한 것으로 보인다. 혈청 총지방과 중성지방은 나이와 지방수준에 의한 차이가 없었고, 총콜레스테롤은 어린쥐와 고지방을 섭취한 군에서 높았다. 간의 총지방, 콜레스테롤, 중성지방은 나이에 의한 차이는 없었으나, 지방 수준에 의한 차이가 나타나 고지방을 섭취한 군에서 높았다. 포도당 운반은 나이에 의한 영향이 나타나 나이 많은 쥐의 포도당 운반이 2개월된 어린쥐에 비해 유의적으로 감소하였다. 포도당 운반의 감소는 나이 많은 쥐가 고지방식이를 섭취했을 때 뚜렸하였고, 어린쥐는 고지방식이를 했을 때 포도당 운반이 오히려 증가하는 경향을 보여 고지방식이가 포도당 운반에 미치는 영향은 나이에 따라 다르게 나타나는 것으로 보인다. 면역기관인 흉선과 비장의 무게는 나이에 의한 영향이 나타나 나이가 많아질수록 단위체중당 무게가 뚜렷이 감소하였고, 흉선/비장 비율도 감소하였다. 식이 지방수준에 의한 유의적인 차이는 없었으나 2개월된 어린쥐에서는 고지방식이를 섭취할 때 흉선과 비장 무게가 증가하는 경향을 보여 성장이 왕성한 시기에 고지방식이는 면역기관의 실장과 발달을 촉진하는 것으로 생각된다. MTT 방법을 이용하여 비장세포의 증식능력을 측정한 결과와 SRB 방법을 이용하여 측정한 결과가 비슷한 경향을 나타내었다. Con A와 PHA 또는 PWM에 대한 반응은 나이에 의한 영향이 나타나지 않았고, 고지방식이군에서 Con A와 PHA에 대한 반응이 감소하였고, PWM에 대한 반응은 증가하여 고지방식이에 의해 T cell 반응이 감소하고 B cell 반응이 증가한 것으로 보인다. 이상의 결과를 종합해 보면 9개월과 12개월된 나이 많은 쥐에서 부고환지방이 증가하였고, 지방조직에서의 포도당 운반은 감소하였다. 또한 2개월 된 어린쥐는 고지방식이를 했을 때 포도당 운반이 증가하고, 나이 많은 쥐는 포도당 운반이 감소하여 식이효과는 나이에 따라 다르게 나타나는 것으로 보인다. 면역기관인 흉선과 비장의 무게는 나이 많은 쥐에서 감소하여 면역기관이 서서히 퇴화되고 있음을 나타내지만 면역세포의 증식능력은 나이에 의한 변화를 보이지 않았다. 고지방 섭취에 의해서는 T cell을 자극한 Con A, PHA에 대한 반응은 감소하는 경향을 보였고, B cell을 자극한 PWM에 대한 반응은 증가하는 경향을 보였다. 그러므로 고지방 식이의 영향은 나이에 따라 다른 반응을 보여 나이 많은 쥐에서 체내 지방 축적이 증가되고 이에 따른 포도당 운반이나 면역기능등이 감소하는 것으로 보인다.