시너지칼럼 포커스 연구성과 연구원동정 BSRC사업단소식
유전자동의보감사업단 뉴스레터

연구성과

인체분야



연세대학교 이종호 교수
연구명

식이조절과 공복혈당 및 혈관경직도 변화에 대한 ESRRG rs1890552 A>G 단일염기다형성의 영향 규명

SUMMARY

공복혈당장애와 제2형 당뇨병의 위험을 증가시키는 것으로 밝혀진 ESRRG rs1890552 A>G 단일염기다형성과 식이조절의 상호작용 평가를 통해 유전자 변이에 따라 식이조절 반응이 다양성을 보임을 규명하여, 향후 질환별 영양유전자 기반 전통천연물의 효능 예측기술 개발의 기반을 확립함.

연구배경

제2형 당뇨병을 비롯하여 공복혈당장애, 내당능장애 등에서 관찰되는 공복혈당의 상승은 혈관 (동맥)경직과 심혈관질환의 위험 인자이다. 실제로 한 연구에서는 공복혈당과 상완-발목 맥파속도 (ba-PWV)를 통해 측정된 혈관경직도의 독립적인 양의 상관성을 보고하였다. 혈당은 급격한 식습관 변화에 반응하는 반면, 고혈당에 의해 유발되는 혈관경직과 같은 혈관 변화는 장기간의 식습관을 반영한다. 다만, 식습관에 대한 개개인의 반응은 서로 다른 양상을 보이며, 이는 유전자의 단일염기다형성에 의해 유발되는 것으로 사료된다. Estrogen-related receptor γ (ESRRG) 유전자는 전장 유전체 연관분석 연구 (genome-wide association study, GWAS)를 통해 제2형 당뇨병의 후보 유전자로 알려져 있다. 특히, 본 연구팀은 이전 횡단연구에서 한국인 칩 (Korean chip) 분석을 통해, 한국인에서 ESRRG rs1890552 A>G 단일염기다형성이 공복혈당장애 및 제2형 당뇨병의 주요 후보 유전자로 고려될 수 있음을 보고한 바가 있다. 따라서 본 연구에서는 정상혈당 및 공복혈당장애 두 그룹을 대상으로 약 3.5년의 장기간 식이조절 중재시험 및 추적조사를 통해 ESRRG rs1890552 A>G 유전자형별로 식이조절에 반응하는 공복혈당과 혈관경직도 변화를 평가하였다.

연구내용

[그림 1] 공복혈당장애 대상자에서 3.5년 추적 전후 glucose, ba-PWV, 8-epi-PGF2α 변화에 대한 ESRRG rs189055 A>G 유전자형별 영향 규명

식이중재 전 (흰색 그래프, baseline), 공복혈당장애 그룹에서 ESRRG rs189055 GG 유전자형을 가지는 경우, AA와 AG 유전자형에 비해 유의적으로 증가된 혈관경직도와 8-epi-PGF2α (산화 스트레스 마커)가 관찰되었다. 3.5년간의 식이중재 및 추적 결과 (회색 그래프, follow-up), 공복혈당장애 그룹의 ESRRG rs189055 GG 유전자형을 가지는 대상자들은 식이중재 전에 비해 유의적으로 감소된 혈당, ba-PWV, 8-epi-PGF2α 수치를 보였다. 반면, 공복혈당장애 그룹의 ESRRG rs189055 AA 유전자형을 가진 대상자의 경우, 식이중재에 따른 긍정적 기대효과가 관찰되지 않았다. 이에 따라, 특정 질환에 대해 유전적 위험성이 있는 유전자형을 가진 사람이더라도, 장기간의 식이중재에 따라 위험성이 크게 감소할 수 있음을 규명하였다. 또한, 특정 유전자형을 가지는 경우 식이중재에 더 큰 반응을 보임을 밝혔다.

연구성과

이 결과를 바탕으로, 국제저명학술지인 Scientific Reports (2017;7:9787, SCI IF: 4.259, Multidisciplinary Sciences 관련 분야 상위 14.8% 이내)에 게재하여 성과를 인정받았다.

[그림 2] 연구 결과 게재 (Scientific Reports)

기대효과

본 연구는 식이중재에 반응하는 영양유전자를 발굴하였으며 그 유용성을 입증하였다. 이는 코호트 추적연구를 통해 유전과 환경의 상호작용을 규명한 것으로, 향후 개인 유전형을 배경으로 한 질환별 맞춤형 전통천연물 선정을 구현할 수 있을 것이다. 또한 이를 바탕으로 질환별 영양유전자 기반 전통천연물의 효능 예측기술 개발의 기반을 확립하여 건강기능식품 및 전통천연물 응용 신산업 발굴 등 산업적 후방 효과에 기여할 수 있을 것이며, 나아가 국내 건강 및 식품산업의 국제경쟁력을 향상시킬 것으로 기대된다.

[관련성과]
논문
Minjoo Kim, et al. Influence of estrogen-related receptor γ (ESRRG) rs1890552 A>G polymorphism on changes in fasting glucose and arterial stiffness. Scientific Reports 2017;7:9787.