남녀소아에서 GNB3 유전자 다형성에 따른 나트륨 섭취, 비만도 및 HDL subtypes변화에 관한 연구

Abstract

최근 우리나라 소아 식생활은 전통적인 한국형 식사에서 고지방, 육류 및 가공식품의 섭취빈도가 증가하는 서구형 식사로 급속히 변화하고 있다. 2006 통계청 사망원인 보고서에 의하면 이러한 식습관은 성인이 된 후 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 등 순환계질환 사망률의 주요원인이 되고 있다. 비만의 발생률은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있다. 우리나라 소아 청소년의 비만 유병률을 1997년과 2005년을 비교 하였을 때, 소아 청소년 비만 유병률은 전체 9.7%였고, 1997년과 비교하여 비만은 1.7배 증가하였다. 비만은 어느 연령에서나 발생할 수 있지만 소아기에 일찍 비만이 시작되고, 비만 정도가 심할수록 성인비만, 대사증후군, 심혈관계 질환으로 조기 이환되기 때문에, 소아기의 비만관리는 성인병예방을 위해 중요하다고 보고되고 있다. GNB3 ( G protein β3 subunit ) 유전자는 총 11개의 엑손 (exons)으로 구성되어 있으며, 이중 10번째 엑손(Exon)의 825 코돈(codon) 염기인 cytosine(C) 이 thymine(T)로 치환됨으로부터 polymorphism을 일으킨다는 것이 밝혀졌다. 특히 GNB3 유전자와 비만, 당뇨, 고혈압, 심혈관질환과 관련성이 있다고 보고되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은, 현재 지속적으로 증가추세를 보이고 있는 소아의 비만 발생을 중심으로 한국인 소아비만 분포 및 특징을 살펴보고 신체적·생화학적 인자, Na 섭취량, GNB3 유전자 다형성, HDL size phenotype이 비만에 대하여 위험인자로서 어떠한 영향을 나타내는지 알아보고자 한다. 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 본 연구는 초등학교 3학년 학생을 대상으로 남아 633명(50.2%), 여아 627명(49.8%)의 총 1260명으로 조사하였다. 키, 몸무게, 비만도, 체질량지수(BMI), 뢰러지수(RI), 허리둘레(WC), 수축기혈압(SBP), HDL-c은 남아가 여아 보다 유의적으로 높았으나, TC, TG, LDL-c은 여아가 남아보다 보다 더 높게 나타났다. FBS, Insulin, HOMA-IR은 남녀의 유의적 차이는 나타나지 않았다. Visfatin은 남아가 여아에서 보다 유의적으로 높게 나타났다. 2. 대상자의 남아와 여아에서 영양소 섭취량은 에너지 및 에너지를 내는 영양소인 탄수화물, 단백질, 지방의 섭취량은 남아가 여아에서보다 유의적으로 더 많은 것으로 나타났다. 나트륨의 섭취와 칼륨의 섭취량은 각각 남아가 여아에서 보다 더 많은 것으로 나타났으나, 나트륨과 칼륨의 비에 있어서는 남아와 여아 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 전반적으로 대상자의 영양소의 섭취량에 있어서, 남아가 여아에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 3. 대상자의 비만판정을 위해 비만도 (OI:Obesity index), 체질량지수(BMI: Body mass index), 뢰러지수 (RI:Rӧhrer index) 3가지 기준에 의해 비만 분포를 분류 하였을 때 비만 분포는 RI(32.4%), BMI(16.6%), OI(14.8%)순서로 높게 나타났다. 3가지 비만 판정에 따른 결과에서 남아는 여아에 비하여 체중, BMI, 뢰러지수, 허리둘레, 혈압, TC, TG, LDL, TG/HDL ratio 유의적으로 높았으며, 비만아동이 정상아동보다 유의적으로 높게 나타났다. 대상자 전체에서 비만한 아동은 나트륨, 지방, 인, 아연, 콜레스테롤의 섭취량이 비만한 아동이 정상인 아동에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 반면, 식물성 단백질과 동물성 단백질의 비, 식물성 지방과 동물성 지방의 비, 비타민 C의 섭취량은 정상인 아동이 비만한 아동에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 남아에서 단백질 섭취량은 비만한 아동이 정상인 아동에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 여아에서 비타민 B6 와 비타민 C 섭취량은 정상인 아동이 비만한 아동에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 4. 대상자의 나트륨 섭취량을 3분위수로 나누었을 때, 저 나트륨, 중 나트륨, 고 나트륨 섭취는 각각 <3.19g, 3.19-3.86g, >3.86g (남아: <3.33g, 3.33-3.97g, >3.97g, 여아: <3.09g, 3.09-3.69g, >3.69g)로 정의하였다. 남아에서 TC, LDL-c의 경우 고 나트륨 섭취군, HOMA-IR은 중 나트륨 섭취군, HDL-c의 경우 저 나트륨 섭취군이 중 나트륨 섭취군, 고 나트륨 섭취군 보다 높았다. 여아에서 이완기 혈압은 중 나트륨 섭취군, LDL-c은 저 나트륨 섭취군과 고 나트륨 섭취군이 유의하게 높게 나타났다. 나트륨 섭취 3분위수는 에너지, 단백질, 지방에서는 나트륨 섭취가 많을수록 영양소 섭취도 유의하게 높게 나타났다. 나트륨섭취가 가장 많은 남아에서 에너지, 단백질, 지방섭취는 에서 유의적으로 높게 나타났다. 5. 본 연구 대상자에서 GNB3 유전자 다형성의 빈도는 wild type인 CC 정상형이 23.7%, hetero type인 CT형이 52.1%, mutant type인 TT 변이형이 24.2%이었다. 다른 한국인(C allele:T allele=0.535:0.465), 일본인 (C allele :0.510, T allele :0.490)과는 상대빈도수가 비슷하였으나, 코카시안(C allele :T allele=0.709:0.291), 이탈리안(C:T=0.701:0.299)에서는 정상형이 많고 변이형이 더 적게 나타났다. GNB3 T allele를 가진 남아가 체중, BMI, WC 인자에서 C allele 가진 남아보다 보다 유의적으로 높은 수치를 나타냈으나, 여아에서는 체중, BMI, WC, ALT는 C allele에서 T allele에 비해 유의적으로 높은 수치를 나타냈다. GNB3 유전자와 영양소섭취를 살펴보면, 에너지 섭취량은 여아에서 T allele가 C allele 보다 많은 섭취경향을 나타냈다. 유전자 다형성 간에 에너지와 관련된 영양소인 탄수화물, 단백질, 지질의 섭취에는 유의한 차이가 없었다. 6. 본 연구 대상자에서 GNB3 유전자 다형성과 HDL subtypes을 살펴보면, HDL-c 농도는 남아가 여아보다 유의적으로 높았다. 남아의 HDL2a의 portion이 여아보다 유의적으로 높았고, 여아는 HDL3c의 portion이 남아보다 유의적으로 높았다. 그래서 HDL2의 portion이 많은 남아에서 HDL-c의 농도가 높았다. 비만판정 기준인 OI, BMI, RI 에 따라 비만아동은 HDL peak size, HDL 2b의 size 및 portion은 낮고, HDL 3c의 portin은 높았다. 공복 인슐린과 HOMA-IR은 peak size가 작아질수록 인슐린 저항성이 나타났다. 7. HDL peak size 와 각 subtype의 portion은 비만관련 요소 중 BMI, WC, SBP와 음의 상관성을 나타냈으나, HDL과는 양의 상관성을 나타냈다. HDL2b는 BMI, WC, TG, TG/HDL 과의 음의 상관성을 나타냈고 HDL과는 양의 상관성을 나타냈다. HDL 2a는 TG와 음의 상관성을 나타냈다. HDL3a는 LDL, TG/HDL과 양의 상관성을 나타냈으나 HDL 과는 음의 상관관계를 나타냈다. HDL3b,3c는 BMI, WC, TG, TG/HDL과 양의 상관성을 나타내나, HDL과는 음의 상관성을 나타냈다. 8. GNB3 유전자 와 영양소섭취를 살펴보면, 에너지 섭취량은 T allele를 가진 여아가 C allele를 가진 여아 보다 섭취량이 높은 경향을 나타냈다. 유전자 다형성 간에 에너지와 관련된 영양소인 탄수화물, 단백질, 지질의 섭취에는 유의한 차이가 없었다. T allele는 visfatin이 증가할수록 HDL peak size가 유의적으로 감소하였다. GNB3 825T allele는 일반특성, 지질인자, 인슐린 저항성 관련인자에서 유의적으로 높게 나타났으며, 비만아동에서 정상아동보다 유의적으로 높게 나타났다. 또한 GNB3 T allele를 가진 비만아동이 SBP, TC, LDL-c에서 유의적으로 높은 수치를 나타냈고, T allele는 Visfatin 농도가 증가 할수록 HDL peak size의 감소가 유의하게 나타났다. 결론적으로, 본 연구 대상자의 비만 유병률에서 GNB3 825T allele는 Visfatin 증가, HDL particle size 감소 및 HDL2b portion 감소, HDL3b portion 증가와 관련이 있었다. 이에 따라, HDL peak size와 5가지 HDL subtype은 비만 위험요인과 상관성을 가지는 것으로 보여 진다. 특히 비만 중에서도 HDL 콜레스테롤 농도가 낮아서 입자의 크기가 큰 HDL인 HDL 2b, 2a가 적거나 HDL 콜레스테롤 농도는 높더라도 입자의 크기가 작은 HDL인 HDL 3a, 3b, 3c의 portion이 높아 비만 및 심혈관 질환으로의 이환 위험이 높은 고위험군 비만판정을 위해 중요한 진단 인자가 될 것이라 생각된다. 소아에서 비만을 진단하는데 있어 의미 있는 인자가 될 수 있을 것이라 사료된다.|The current trends showing continued increases in obesity in children occurs mainly Koreans look at child obesity, physical distribution and characteristics of biochemical parameters, Na intake, GNB3 gene polymorphism, HDL size phenotype that know whether or not a risk factor for obesity should want. The results of this study are as follows. 1. This study 3rd grade elementary school students who left 633 people (50.2%), girls 627 people (49.8%) of the total number of 1260 was investigating. Height, weight, BMI, Rӧhrer index, waist circumference, systolic blood pressure (SBP), HDL-c level was significantly higher boys than girl. TC, TG, LDL-c level is significantly higher boys than girls. FBS, Insulin, HOMA-IR did not show the difference in gender difference. Visfatin is significantly higher boys than girls. 2. Eligibility for the award of the obese BMI (OI: Obesity index), body mass index (BMI: Body mass index), (RI: Rӧhrer index) 3 criteria when classified by the distribution of obesity, the distribution of RI (32.4% ), BMI (16.6%), OI (14.8%) were higher in the order. 3. Sodium intake of subjects when divided into tertile , low sodium, medium sodium, high sodium intake, respectively, <3.19g, 3.19-3.86g,> 3.86g (boys: <3.33g, 3.33-3.97g,> 3.97g , girls: <3.09g, 3.09-3.69g,> 3.69g) was defined. Tertile sodium intake of energy, protein, fat intake the higher the sodium intake of nutrients were significantly higher. Sodium intake remains the most energy, protein, fat intake was found in significantly higher. 4. The frequencies of GNB3 C825T gene were wild type CC 23.7%, hetero type CT 52.1%, mutant type TT 24.2%. Other Koreans (C : T = 0.535 : 0.465), Japan (C : T= 0.510 : 0.490) with a similar in this study. However wild type was higher than the Caucasian (C : T = 0.709:0.291), Italian (C: T = 0.701:0.299). 5. HDL-c levels remained significantly higher boys than the girls. The remaining portion of the HDL 2a significantly higher than girls. HDL 3c girls significantly higher than the remaining portion. Obesity decision criterion OI, BMI, RI based on children's obesity, the HDL peak size, HDL 2b, and portion size of the low, HDL 3c were the high. Fasting insulin and HOMA-IR with a peak size showed small increases insulin resistance. 6. HDL peak size and obesity-related factors for each subtype of the portion of the BMI, WC, SBP, and uncorrelated with the rest of your negative, but, HDL rose from the amount of fidelity. 7. Energy intake of T allele have higher intake than C allele in girls. Between the energy and nutrient-related genetic polymorphism, carbohydrates, proteins and lipids in the diet did not differ significantly. Visfatin level was higher T allele group than C allele group. Visfatin increases the HDL peak size was significantly reduced in T allele. In conclusion, the prevalence of obesity of subjects in this study, the GNB3 825T allele increases Visfatin, HDL particle size reduction and HDL2b portion decreases, HDL3b portion was associated with an increased. HDL subfraction to diagnose obesity in children have become a significant factor will be able to be feed.