Fatty liver model (High fat diet- and MCD diet-induced fatty liver)
이경민

경북대학교
비알콜성 지방간질환 (non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)이란 감염이나 알코올을 섭취한 경험은 없지만 알코올성 지방간과 유사한 조직적 소견을 보이는 질환이다. 간에 지방축적이 증가되는 simple steatosis, 염증반응과 간세포손상 및 섬유화가 유발되는 non-alcoholic steatohepatitis (NASH)와 liver cirrhosis등의 다양한 간의 비정상적인 상태가 비알콜성 지방간 질환에 해당한다. NAFLD의 특징인 간에서의 지방 축적 증가는 인슐린 저항성을 유발할 수 있고 비만, 제2형 당뇨병, 고지혈증, 고혈압등 대사증후군에 속하는 질환과 밀접하게 관련이 있으므로 NAFLD 또한 대사증후군에 해당하는 질병이다.

서구화된 식생활로 인하여 대사증후군에 속하는 질환인 비만, 당뇨병 등의 증가와 함께 NAFLD 또한 증가되었기 때문에 이에 대한 연구가 많이 진행되어야 한다.
NAFLD의 체계적 연구를 위해 이를 유발하여 분자적 수준에서 메커니즘을 밝힐 수 있는 동물모델의 확립이 필요하다.

전통적으로 leptin-deficient (ob/ob), leptin receptor-deficient (db/db) mice등 유전자 변형동물모델을 비만 연구를 위해 사용하였지만 제약이 따랐다. NAFLD의 병리생리학적 과정 및 분자적 메커니즘 연구를 위해 고지방 식이 방법 및 MCD (methionine and choline-deficient) 식이 방법을 이용하고 있다.
고지방식이법은 실험동물의 먹이에 콜레스테롤, 포화지방산등의 지질을 섞어 지방함량 및 열량을 높인 식이를 하는 것이다. 일반적인 고지방식이법은 비만이나 인슐린 저항성 유발을 위해서는 효과적이지만 steatohepatitis를 유발시킬 수 없는 제약이 있다. 실험동물에서 고지방식이에 의해 체중 증가 및 백색지방의 증가 현상을 볼 수 있다. 뿐만 아니라 혈중 포도당, 콜레스테롤, 인슐린의 농도 증가 및 인슐린 저항성이 유발된다. 고지방식이에 의해 간에서의 지방축적이 증가하게 되고 종양괴사인자 (Tumor necrosis factor, TNF-α)의 발현이 증가하는 등 간에서의 염증반응이 증가하게 된다.

MCD 식이는 VLDL을 구성하는 phosphatidylcholine 합성에 필요한 methionine과 choline이 부족한 식이로 간에서의 triglycride의 분비를 막아 hepatic steatosis를 유발시킬 수 있는 식이방법이다. MCD 식이법은 빠르게 steatosis, necroinflammation, hepatic fibrosis를 유발시킬 수 있고, 사람의 hepatosteatosis와 유사하여 지방간 질환 연구에 많이 사용된다. MCD 식이는 보통 2-10주간 다양하게 시행할 수 있고 MCD식이를 한 동물에서 체중이 감소되는 증상을 볼 수 있다. MCD식이에 의해 혈중 triglyceride와 콜레스테롤이 감소하는 hypolipidemia가 나타나는 반면에 간에서는 triglyceride의 축적이 증가하는 steatosis가 나타난다. MCD 식이에 의해 간에서의 지질 과산화가 증가하여 TBARS는 증가하고 glutathione이 감소한다. MCD식이는 간에서의 TNF, COX-2, iNOS, CXCL-2, CYP2E1등 염증반응 인자들의 발현을 증가 시킬 뿐 아니라, 간세포의 apoptosis를 증가시키며 혈중 ALT(aminotransferase)를 증가시킨다. MCD diet는 인슐린 저항성과 NASH의 관계를 찾기 위해 연구되는 모델로 쓰이고 있지만 명확한 메커니즘이 밝혀져 있지 않다.

본 연제에서는 비알콜성 지방간 질환의 연구를 위한 동물모델 제작법으로써 고지방식이법 및 MCD 식이법에 대해 소개 할 것이다.