Hepatoprotective effect of pinitol with a potential to reduce oxidative stress

Abstract

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the most prevalent cause of chronic hepatic injury in the world. Chronic exposure to oxidative stress leads to depletion of liver antioxidants. One of the most important therapeutic lines for this disease is reducing oxidative stress. In this study, we aimed to investigate the effect of pinitol supplementation in subjects with NAFLD would protect hepatic injury by reducing oxidative stress. In this double-blind, randomized, placebo-controlled study, 90 subjects with ultrasonography-proven NAFLD were randomly assigned to 12-week treatment of low-dose or high-dose ( 300 or 500 mg/d) pinitol or a placebo. We measured liver function markers, blood glucose and lipid profile, antioxidant capacity and endogenous metabolites before and after the intervention in the pinitol and placebo groups. In addition, we monitored the acute impact of pinitol on modifying postprandial triglyceride and malondialdehyde for 4 hour after challenging with a standardized high-fat shake. In fasting state, pinitol supplementation had increased GPx activity and decreased urinary MDA and serum AST compared to placebo. In endogenous metabolomics, the level of metabolites in relation to amino acid metabolism and fatty acid synthesis in the plasma were changed in high pinitol supplementation. Postprandial triglyceride and urinary MDA were reduced by pinitol supplementation. The pinitol supplementation for a period of 12 week can protect against NAFLD by improving antioxidant status and liver function. ;본 연구에서는 지방간이 있으면서 간 기능이 저하된 성인을 대상으로 간 기능 개선을 확인하기 위해 시행되었다. 본 연구는 12주간, 무작위 배정, 이중맹검, 평행설계, 대조식품 비교 시험으로 진행되었으며, 모든 과정은 분당차병원 IRB에 따라 진행되었다. 연구대상자는 지방간이 있으면서 ALT, AST, GGT 수치가 정상치보다 높은 간기능이 저하된 성인 90명을 모집하였다. 첫 번째 방문 시 연구 참여 기준에 적합하다고 판정된 피험자를 피니톨 저용량군, 고용량군 또는 대조군 중 한군으로 무작위 배정을 통해 나누었으며, 각각의 시험식품을 12주간 섭취하도록 하였다. 0주, 12주째 방문 시 공복 정맥혈을 채취하여 간 기능 대사, 혈중 당 및 지질대사, 황산화대사를 평가하였고, MRI를 통해 간 내 지방함량을 측정하였다. 또한 12주간 섭취기간이 끝난 후 마지막 방문 시, postprandial 시험을 실시하여 피니톨의 식후 중성지방과 과산화지질 효과를 관찰하였다. 12주간 시험식품 섭취한 결과, 항산화효소인 GPx 가 피니톨 섭취군이 대조군에 비해 활성도가 증가하였으며, 또한 지질과산화 지표인 뇨 MDA와 간효소인 AST가 유의적으로 감소하였다. 피니톨의 항산화능 기전을 확인하기 위하여 대사체 분석을 실시하였다. 대사체 분석결과, 27개의 혈장 대사체가 피니톨 섭취의 전후가 구분 지어졌다. 아미노산 대사와 지방산 생합성 대사와 관련된 대사체가 12주간의 피니톨 섭취로 유의적으로 감소하였다. 이는 피니톨의 섭취로 항산화능이 개선됨으로써 GSH의 저하가 감소함에 따라 대사경로대 변화하는 것으로 보인다. 12주 때의 postprandial 시험에서도 피니톨은 산화스트레스와 혈중 중성지방수준이 유의적으로 감소하였다. 이를 통해 비알콜성지방간을 가진 성인에서 12주간 피니톨 섭취는 부작용이나 이상반응을 발생시키지 않았고, 산화스트레스를 감소시킴으로써 대사체를 변화시켜 간 기능 개선효과를 가짐을 확인할 수 있었다.