멜라노코틴-4 수용체 유전자 다형성과 비만과의 관계

Abstract

Background: The application of genetics to obesity has made remarkable progress in recent years. The melanocortin-4 receptor (MC4R) regulates food intake, and possibly that of energy expenditure. The MC4R gene is the most prevalent obesity gene found to date in humans. The prevalence of single nucleotide substitution, replacing valine with isoleucine, at codon 103 was studied, and the role of the MC4R gene polymorphism on the body weight, fat distribution and lipid profile were determined. Methods: Anthropometry and biochemical studies were performed on 226 subjects (82 male and 144 female subjects). The MC4R genotype was determined by a polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) method. The body fat distributions were measured by computerized tomography. Results: The frequencies of the homozygotes, Val103Val and Val103/Ile, were 88.9 and 11.1%, respectively. The frequencies of the heterozygotes were similar (11.8 vs. 10.6%) in the control and obese groups. However, the heterozygotes had lower waist-to-hip ratios (WHR) (p=0.033) and visceral fat masses (p=0.038) compared to the homozygotes. In the obese group, the heterozygotes had lower body mass indices (BMI) and visceral fat masses (p=0.043 and p=0.044, respectively). The heterozygote males had lower BMI and fasting plasma glucose levels (p=0.046 and p<0.001, respectively) than the homozygote males. The heterozygote females tended to have lower WHR (p=0.081) than the homozygote females. Conclusion: These results suggest that mutations in the MC4R gene are likely to be a cause of human obesity, and possibly of metabolic syndrome (J Kor Diabetes Asso 27:123∼131, 2003). ━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Key Words: Melanocortin-4 receptor, Obesity, Metabolic syndrome

연구배경: 비만은 심혈관질환과의 연관성으로 중요 도가 증가하고 있으며 최근 비만의 발생에 관여하는 유전자의 규명 및 체중조절에 관여하는 유전자나 신경 전달 물질 단계에서 비만을 치료하려는 연구가 활발하 다. 동물실험과 비만가족을 대상으로 한 연구에서 멜 라노코틴-4 수용체 (MC4R)의 변이가 에너지 대사 및 식욕조절에 영향을 주어 비만 발생에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 MC4R의 Val103Ile 다형성의 빈도 및 MC4R 유전자형에 따른 신체계측지수와 복부 지방 분포, 그리고 혈중 지질, 공복혈당 및 렙틴 농도 차이를 알아보고자 시행되었다. 방법: 226명 (남자 82명, 여자 144 명)을 대상으로 체질량지수 25 kg/m2 미만은 정상체중군 (85명)으로 25 kg/m2 이상은 비만군 (141명)으로 분류하였다. 신 장과 체중을 측정하여 체질량지수를 계산하고 컴퓨터 단층촬영기를 이용하여 복부피하지방과 복부내장지방 을 측정하였다. MC4R의 다형성은 중합효소 연쇄반응 과 제한효소절단길이 다형성분석법을 이용하여 조사 하고, MC4R 다형성에 따른 비만 관련 변수와 생화학 적 지표를 비교 분석하였다. 결과: MC4R 유전자형 분포는 Val103Val형이 88.9%, Val103Ile형이 11.1%였고 정상체중군과 비만 군에서 유전자형의 빈도는 차이가 없었다. MC4R 유 전자의 Val103Ile 이형접합체군에서 동형접합체군에 비 해 허리엉덩이둘레비 (p=0.033)와 내장지방(p=0.038)이 의미 있게 낮았으나 혈중지질, 공복혈당 및 렙틴농도 는 유의한 차이가 없었다. 비만군과 정상체중군을 구 분하여 비교한 결과 비만한 이형접합체군이 비만한 동형접 합체군보다 체질량지수(p=0.042)와 내장지방(p=0.044)이 의미 있게 낮았고 혈중지질, 공복혈당 및 렙틴농도는 유의한 차이가 없었다. 남, 여 구분하여 비교한 결과 남자 이형접합체군이 남자 동형접합체군보다 체질량 지수 (p=0.046)와 공복혈당 (p<0.001)이 유의하게 낮 았으며 여자 이형접합체군은 여자 동형접합체군보다 허리엉덩이둘레비가 낮은 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 관찰되지 않았다 (p=0.081). 결론: MC4R 유전자 다형성은 비만과 복부지방 분 포 및 대사성 증후군에 영향을 미칠 가능성이 있을 것 으로 사료된다.