어미 쥐의 엽산 영양상태가 자손 쥐의 혈장 folate, vitamin B_(12) 및 homocysteine 수준과 간의 SAM/SAH에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 모체의 주산기 엽산영양상태가 자손의 혈중 호모시스테인, 엽산, 비타민 B_(12) 및 SAM/SAH ratio 상태에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 평균 체중 134.2±6.5g인 6주령 Sprague-Dawley의 암컷 흰쥐를 대상으로 엽산식이에 따라 엽산충분군(8mg/kg, FS), 엽산결핍군(0mg/kg, FD) 2군으로 나누어 2주간 사육한 후 교배시켰다. 출산 직후에는 엽산결핍 하에서 수유기에 엽산을 보충 시켰을때 자손의 혈중 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도 및 간의 SAM/SAH ratio 가 어느 정도 회복되는지를 알아보기 위해 출산 후 엽산을 보충받은군(0mg/kg+8mg/kg, FDS), 엽산충분군(8mg/kg, FS), 엽산결핍군(0mg/kg, FD)으로 3군으로 나누었으며, 자손들은 수유기간 동안에는 어미의 식이에 따랐다. 젖을 뗀 후 자손들은 엽산충분군(8mg/kg, FS), 엽산결핍군(0mg/kg, FD), 출산 후 엽산을 보충받은군(0mg/kg+8mg/kg, FDS), 이유 후 엽산을 보충받은군(0mg/kg+0mg/kg+8mg/kg, FDDS)으로 4군으로 나누어 사육하였다. 어미는 임신 직전, 임신 20일, 수유 21일이 되었을 때 희생시켰고, 자손들은 3주령, 7주령이 되었을 때 희생시켰다. 식이와 기간에 따른 혈장 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도 변화를 분석하였고, 간에서의 methylation 대사에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 간의 SAM, SAH 수준 및 SAM/SAH ratio 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 어미 쥐의 경우 임신 직전, 임신 20일, 수유 21일 엽산결핍군(FD)의 혈장 엽산 농도는 엽산충분군(FS)에 비해서 감소하였으며, 호모시스테인 농도는 유의적으로 증가하였다. 혈장 비타민 B_(12) 농도는 임신 직전과 수유 21일에는 식이에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 임신 20일에는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 혈장 비타민 B_(12) 농도가 유의적으로 감소하였다. 또한 임신 20일에는 엽산충분군(FS)에 있어서도 임신 직전 보다 혈장 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도가 감소하였다. 그러나 출산 후 엽산을 보충받은군(FDS)은 혈장 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도가 엽산충분군(FS) 수준으로 유지되었다. 출산 결과에 있어서는 재태 연령 20일 자손 쥐의 태반 수는 유의적인 차이가 없었지만 태반의 무게와 길이는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 태아 수, 무게 및 길이는 유의적인 차이가 없었다. 본 연구에서 어미 쥐의 엽산영양상태에 따른 엽산결핍군(FD)의 3주령 자손 쥐의 경우 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 체중이 낮았으나, 간과 신장 무게는 유의적으로 높았다. 또한 엽산결핍군(FS)의 7주령 자손 쥐의 경우 엽산충분군(FS)에 비해 체중과 신장무게는 유의적으로 높았다. 3주령 자손 쥐의 경우 혈장 엽산, 비타민 B_(12) 농도는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)보다 유의적으로 감소했으며, 혈장 호모시스테인 농도는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)보다 유의적으로 증가했다, 그러나 출산 후 엽산을 보충받은군(FDS)은 혈중 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도 모두 엽산충분군(FS)수준으로 회복됨을 보였다. 7주령 쥐의 경우 엽산결핍군(FD)의 혈장 엽산 농도는 엽산충분군(FS)보다 유의적으로 감소했으며, 혈장 호모시스테인 농도는 유의적으로 증가했다. 그러나 혈장 비타민 B_(12) 농도는 유의적인 차이가 없었다. 출산 후 엽산을 보충받은군(FDS)과 이유 후 엽산을 보충받은군(FDDS)은 혈장 호모시스테인, 엽산 농도가 엽산충분군(FS) 수준으로 회복되었다. 간 조직의 SAM, SAH, SAM/SAH ratio는 3주령 자손 쥐의 경우 SAM 수준은 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 감소했으며, SAH 수준은 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 증가하였다. 그에 따라 SAM/SAH ratio는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 감소했다. 그러나 출산 후 엽산을 보충받은군(FDS)의 SAM, SAH, SAM/SAH 비율은 엽산충분군(FS) 수준으로 회복되었다. 7주령 자손 쥐의 SAM 수준은 유의적인 차이가 없었으며, SAH 수준은 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 유의적으로 증가하였다. 결과적으로 SAM/SAH ratio는 엽산결핍군(FD)이 엽산충분군(FS)에 비해 감소하였다. 모체 및 자손의 엽산결핍식이로 인해 감소된 혈장 엽산 농도 및 혈장 비타민 B_(12) 농도와 증가된 혈장 호모시스테인 농도를 알 수 있었으며 간의 methylation 대사기능에 영향을 주었다는 것을 알 수 있었다. 또한 임신상황에서의 혈장 엽산, 비타민 B_(12), 호모시스테인 농도의 변화 및 간의 methylation 대사기능을 알 수 있었으며, 엽산 결핍이 자손에게 미치는 생화학적 요인을 알 수 있었다. 본 연구는 모체 엽산 결핍만으로 수유 및 이유기 자손들에게 미치는 영향을 알아본 연구로서 의미가 크다. 후행 실험으로 실험동물의 기간을 증가시켜 생화학적 변화를 더 관찰하고, 엽산결핍으로 인한 질병의 가능성을 연구함으로써 모체 엽산결핍이 그들 자손에게 미치는 다각적인 요인들에 대한 연구가 필요 할 것이다.;Maternal folate deficiency has been associated with several negative fetal outcomes such as low birth weight, abruptio placentae, neural tube defects, spontaneous abortion or stillbirth and impaired development. This study was performed to investigate the effects of maternal folate acid nutrition status on the plasma folate levels, vitamin B12, homocysteine levels, and hepatic SAM/SAH ratio in the offspring. Female Sprague-Dawley rats were fed either folic acid sufficient (8mg/kg diet) or deficient diet (0mg/kg diet) from 2 weeks prior to the mating throughout the entire pregnancy, lactation and weaning period. Plasma folate and vitamin B12 levels were analyzed by radioimmunoassay. Plasma homocysteine levels and hepatic SAM/SAH ratio were analyzed by HPLC, in their offspring at 3, 7 weeks of age. The maternal folic acid deficiency significantly decreased body weight and increased liver and kidney weight in their offspring at 3 weeks of age. (p<0.05) The maternal folic acid deficiency caused a significant decrease in plasma folate, vitamin B12 and hepatic SAM/SAH ratio with a concomitant increase in plasma homocysteine in their offspring at 3, 7 weeks of age. (p<0.05) Folic acid supplementation during the lactation and weaning period made plasma folate, vitamin B12, homocysteine level, and hepatic SAM/SAH ratio comparable to those who were maintained on a folic acid sufficient diet throughout the entire experimental period. In conclusion, the maternal folic acid nutrition status affects plasma folate, vitamin B12 and homocysteine levels, and hepatic SAM/SAH ratio in their offspring.