트레드밀운동과 전침자극(CV9, CV12)이 비만유도백서에서 식이조절 및 비만도개선에 미치는 영향
Effect of Treadmill exercise and Electroacupuncture stimulation(CV9, CV12) on regulation of food intake and improvement of obesity degree in obesity-induced rats
초록/요약
본 연구는 트레드밀운동과 전침자극이 고지방식이 비만백서의 식욕조절에 미치는 영향을 알아보고자 식이섭취량, 혈액렙틴농도와 식욕증진에 관여하는 NPY의 발현을 면역조직화학법으로 관찰하였다. 또한 트레드밀운동과 전침자극이 고지방식이 비만백서의 비만도개선에 어떠한 효과가 있는지 알아보고자 체중, 지방량, 혈액학적분석, 조직학적인 관찰을 실시하였다. 실험그룹은 10주령의 SD계 수컷 흰쥐 30마리를 사용하여 각 5개 군으로 나누었다. 실험군 Ⅰ은 일반사료를 섭취시킨 정상군이며, 실험군 Ⅱ는 고지방 사료로 비만을 유도한 대조군이다. 실험군 Ⅲ은 비만을 유도한 후 전침자극을 적용시킨 군이며, 실험군 Ⅳ는 비만을 유도한 후 트레드밀운동을 적용시킨 군이다. 실험군 Ⅴ는 비만을 유도한 후 전침자극과 유산소운동을 동시에 적용시킨 군이다. 대조군인 실험군 II는 고지방 식이만을 공급하였으며, 실험군 III, IV, V는 고지방식이와 함께 4주간 주 5회 전침자극을 200 Hz로 CV9과 CV12에 하였고, 4주간 주 5회 0도에서 20m/s로 트레드밀운동을 하였다. 4주 동안 식이섭취량과 체중을 매일 측정하였으며, 실험 최종일에 혈액 샘플을 채취하여 혈중지질, AST, ALT, 혈중렙틴을 측정하였다. 동시에 고환주위 지방을 분리하여 그 무게를 측정하였다. 실험결과는 첫째, 실험군 Ⅱ보다 실험군 Ⅲ과 Ⅳ에서 체중의 감소가 있었다(p<0.01). 특히, 실험군 Ⅴ에서 체중의 감소가 가장 크게 나타났다(p<0.001).둘째, 식이섭취량의 변화는 실험군 II에 비해 실험군 III, IV, V 모든 군에서 유의하게 감소하였다(p<0.01). 실험군 III은 실험군 II에 비해 3주에서 식이섭취량이 유의하게 감소하였고, 실험군 IV는 실험군 II에 비해 1주, 3주에서 유의하게 감소하였다(p<0.001). 실험군 V군은 실험군 II에 비해 1, 2, 3, 4주 모든 주에서 식이섭취량이 유의하게 감소하였고, 특히 4주에서는 실험군 II에 비해 가장 유의한 식이섭취량의 감소를 보였다(p<0.001). 셋째, 고환주위 지방량을 측정한 결과 실험군 Ⅰ에 비해 실험군 Ⅱ에서 좌측과 우측에서 유의 있게 증가하였다. 반면 실험군 Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ 모두가 실험군 Ⅱ에 비해 좌측과 우측에서 유의 있게 지방량이 감소하였다(p<0.001). 넷째, 혈중지질수치의 변화에서는 총콜레스테롤(TC)의 농도변화에서는 실험군 Ⅱ에 비하여 실험군 Ⅲ과 실험군 Ⅳ에서 유의 있는 감소가 나타났고(p<0.01), 실험군 Ⅴ에서 가장 유의 있게 감소하였다(p<0.001). 고밀도 지단백(HDL)의 농도변화에서도 실험군 Ⅱ에 비해 실험군 Ⅲ과 Ⅳ에서 유의 있는 증가가 나타났으며(p<0.05), 실험군 Ⅴ에서 가장 많은 증가를 나타냈다(p<0.01). 저밀도 지단백(LDL)과 중성지방(Triglycerides)의 농도변화는 실험군 Ⅲ, Ⅳ, V 모두가 실험군 Ⅱ에 비하여 모두 유의 있는 감소가 나타났다. (p<0.01). 다섯째, 간효소치의 농도변화에서 AST는 실험군 Ⅱ에 비해 실험군 Ⅲ, Ⅳ ,Ⅴ 모두에서 농도가 유의하게 감소하였고(p<0.001), ALT는 실험군 II에 비하여 실험군 Ⅴ에서 가장 유의한 감소가 나타났다(p<0.001). 여섯째, 혈중지질수치의 결과를 통해 나타난 심혈관동맥경화(Atherogenic index)및 위험도 지수(HTR)는 실험군 Ⅲ과 실험군 Ⅳ에서 실험군 Ⅱ에 비하여 유의하게 감소하였으며(p<0.01), 실험군 Ⅴ는 실험군 Ⅱ에 비해 가장 유의 있는 감소가 나타났다(p<0.001). 일곱째, 혈중 렙틴의 농도변화에서는 실험군 Ⅰ에 비하여 실험군 Ⅱ에서 유의 있는 증가가 나타났다(p<0.001). 실험군 Ⅲ은 실험군 II에 비해 증가한 반면에 실험군 Ⅲ과 Ⅳ에서 실험군 Ⅱ에 비해 유의 있는 감소가 나타났으며, 실험군 Ⅴ에서 실험군 II에 비해 가장 많은 감소를 나타냈다(p<0.001). 여덟째, 조직학적 관찰에서 고환주위 지방조직과 간조직을 적출하여 관찰한 결과 실험군 Ⅲ과 실험군 Ⅳ는 실험군 Ⅱ에 비해서 지방세포의 크기가 수가 감소하였고, 실험군 Ⅴ는 실험군 Ⅱ에 비해 가장 많이 감소하여 실험군 Ⅰ과 유사한 소견을 보였다. 아홉째, 시상하부의 NPY 발현을 알아보기 위해 면역조직화학법을 실시한 결과 식욕을 증가시킨다고 알려진 NPY가 PVN영역에서 실험군 I에 비하여 실험군 II에서 높은 발현을 보였고, 실험군 III, IV는 실험군 II에 비해 PVN영역에서 낮은 NPY 발현을 보였다. 특히 실험군 V는 실험군 II 뿐만 아니라, 실험군 Ⅲ과 실험군 Ⅳ와 비교해 가장 낮은 NPY 발현을 나타내었다. 이상의 결과로부터 전침자극과 트레드밀 운동은 혈중렙틴의 민감성과 저항성을 개선시키고, 시상하부에서 식욕증진 신경펩티드인 NPY의 생성을 억제함으로써 식이섭취량과 체중과 지방량을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 전침자극과 트레드밀운동은 혈중지질 및 비만으로 인한 심혈관 위험인자들을 개선시켜 비만도 개선에 효과적이라 사료된다.
more초록/요약
To investigate the effects of treadmill exercise and electroacupuncture stimulation on the food intake regulation in high fat diet-induced obesity rat, we studied food intake, levels of serum leptin and the expression of neuropeptideY(NPY) which can increase food intake in the paraventricular nucleus(PVN) of hypothalamus by using immunohistochemistry method. Besides, this study was to observe the effect of treadmill exercise and electroacupuncture stimulation on improvement of obesity degree in high fat diet-induced obesity rat, we studied changes in body weight, fat-tissue around testicle weight, serum lipid, AST, ALT, and histological findings. Experimental groups were divided into five groups with thirty Sparauge- Dawley(ten weeks) rats. GroupⅠ: Normal Diet group, GroupⅡ : High Fat Diet-induced group, GroupⅢ: High Fat Diet-induced group with electroacupuncture stimulation, Group Ⅳ: High Fat Diet-induced group with Treadmill Exercise, Group Ⅴ: High Fat Diet-induced group with electroacupuncture stimulation and Treadmill Exercise. Group II as the control group was provided with high fat diet without treatment, while the experimental group III, IV, V were received electroacupuncture stimulation and treadmill Exercise. electroacupuncture stimulation was applied to CV12 and CV9 with 200 Hz for twenty minutes a day, five days a week, for four weeks and treadmill exercise was applied to 0 gradient with 20m/min speeds for twenty minutes a day, five days a week, for four weeks. During four-week experimental period, daily food intake and body weight were measured. At the end of the experiment, serum lipid, AST & ALT and levels of serum leptin were determined. weight of fat-tissue around testicle were also measured. The result were as follows; 1. In body weight change, Group III and IV were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.01). Group V was more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). 2. The changes of food intake, Group III, IV, V were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.01). Group III was more decreased than high fat diet-induced group II with food intake in the 3 weeks(p<0.01). Group IV was more decreased than high fat diet-induced group II with food intake in the 1, 3 weeks(p<0.001). Group V was decreased than high fat diet-induced group II with food intake in every week(p<0.001). 3. The changes of fat-tissue around testicle, Group II was more increased than normal diet group I(p<0.001), while Group III, IV, V were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). 4. In the serum lipid level(TC-Total cholesterol), Group III and IV were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.01). Group V was more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). In the serum level(HDL-cholesterol), Group III and IV were more increased than high fat diet-induced group II(p<0.05). Group V was more increased than high fat diet-induced group II(p<0.01). In the serum level(LDL-cholesterol, TG-Triglycerides), Group III, IV, V were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.01). 5. In the river function test level(AST), Group III, IV, V were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). In the river function test level(ALT), Group V was more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). 6. In the Atherogenic index and HTR, Group III and IV were more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.01). Group V was more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). 7. In the serum leptin level, Group II was more increased than normal diet group I(p<0.001). Group III was more increased than high fat diet-induced group II, while Group IV and V were more decreased than high fat diet-induced group II. Group V was more decreased than high fat diet-induced group II(p<0.001). 8. In histopathologic finding of fat-tissue around testicle and river tissue, Group III and IV were more decreased than high fat diet-induced group II in the number of fat cell and fat cell size(p<0.01). Group V was more decreased than high fat diet-induced group II in the number of fat cell and fat cell size(p<0.001). 9. In the expression of neuropeptide Y(NPY) of hypothalamus by using immunohistochemistry method, Group II was more increased than normal diet group I in the expression of NPY of paraventricular nucleus(PVN). Group III and IV were decreased than high fat diet-induced group II in the expression of NPY of PVN. Group V was more decreased than high fat diet-induced group II in the expression of NPY of PVN. These results suggest that electroacupuncture stimulation and treadmill exercise reduce food intake, body weight and fat-tissue in obesity rats possibly through improving leptin-resistibility, leptin-sensitivity and suppressing expression of neuropeptide Y(NPY) in the paraventricular nucleus(PVN) of hypothalamus. Besides, electroacupuncture stimulation and treadmill exercise improve obesity degree through changing the serum lipid levels and Cardiovascular Risk Factors of obesity.
more목차
Ⅰ. 서론 = 1
1. 연구의 필요성 = 1
2. 연구의 목적 = 9
3. 연구가설 = 10
Ⅱ. 이론적배경 = 11
1. 비만(Obesity) = 11
2. 식욕 = 13
3. 렙틴 = 15
4. Neuropeptide Y = 17
5. 운동과 렙틴 = 20
6. 전침과 렙틴 = 21
7. 비만과 혈중지질 = 23
Ⅲ. 재료 및 방법 = 27
1. 재료 = 27
1) 실험동물 = 27
2) 사료 = 27
3) 침 = 28
2. 실험방법 = 29
1) 비만유도 = 29
2) 실험설계 = 29
3) 전침자극(Electroacupuncture) = 30
4) 트레드밀운동(Treadmill exercise) = 31
3. 결과측정 = 32
1) 체중측정 = 32
2) 식이섭취량측정 = 32
3) 고환주위지방량측정 = 33
4) 조직학적검사 = 33
(1) 고환주위 지방세포관찰(aniline blue stain) = 33
(2) 간조직에서의 지방질관찰(H&E) = 33
5) 혈액학적검사 = 34
(1) 지질대사측정 = 34
(2) 혈청효소 활성 분석 = 35
(3) 렙틴(Leptin)호르몬 측정 = 35
6) 심혈관 동맥경화 및 위험도 지수 측정 = 36
(1) Atherogenic index = 36
(2) HTR(HDL-cholesterol to total cholesterol ratio) = 36
7) 면역조직화학적 검사 = 36
(1) 뇌조직 처리 = 36
(2) NPY의 면역조직화학법 = 37
4. 통계방법 = 38
Ⅳ. 결과 = 39
1. 주간 체중변화에 미치는 영향 = 39
2. 주별 식이섭취량 변화에 미치는 영향 = 42
3. 고환주위 조직 지방량 측정 = 45
4. 혈중 지질 (TC, TG, HDL-C, LDL-C)에 미치는 영향 = 48
5. 간 효소치(AST, ALT)에 미치는 영향 = 54
6. 심혈관동맥경화(Atherogenic index)및 위험도 지수(HTR)에 미치는 영향 = 57
7. 혈중 leptin 농도에 미치는 영향 = 61
8. 조직학적 소견 = 64
1) 고환주위 지방조직의 관찰 = 64
2) 간 조직 내의 지방질관찰 = 66
9. 면역조직화학적 평가(Immunohistochemical assessment) = 68
1) expression of Neuropeptide Y = 68
Ⅴ. 고찰 = 70
Ⅵ. 결론 = 81
참고문헌 = 85
Abstract = 103
감사의 글 = 108