서 론
동맥경화성질환의 발증에 관한 고위험인자로서 고콜레 스테롤혈증과 함께 복부내장지방의 축적은 “beyond cholesterol”로 World Health Organization, National Cholesterol Education Program, International Diabetes Federation의 새로운 진단기준의 항목으로써, 또한 대사증 후군(metabolic syndrome)이라는 진단기준에 있어서 필수 항목으로 채택되었다. 왜냐하면 이러한 복부지방의 축적을 통해 각종 병리생리적인 대사의 이상이 발생하기 때문이다.
체내 지방의 과잉축적은 고혈당, 고콜레스테롤 등으로 인해 내당능장애(impaired glucose tolerance) 및 지질대사이상으 로 대사질환에 중심적인 역할을 한다. 특히, 병리학적 측면 에서 비만, 당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등을 일으켜 결국 동
맥경화성질환의 높은 유병률에 원인이 되고 있다. 이러한 체내의 지방축적에 관한 가설은 “adipocentric view (지방 중심설)”로 내장지방의 과잉축적으로 인한다. 최근 비지방 조직(간, 근육, 췌장, 심장)에서도 지방이 축적되는 “이소 성지방(ectopic fat)”이 주목을 받고 있다. 이소성지방은 비 만지표, 즉 체중, 체질량지수(BMI), 허리둘레, 복부내장지 방과는 달리 대사질환과 관련된 새로운 독립적인 위험인 자로 알려지고 있다. 일반적으로 내장지방 및 피하 지방세 포는 단순히 에너지를 저장할 뿐만 아니라 생리활성물질 (adipocytokines)을 분비하는 하나의 장기로 여겨진다. 한편 이소성지방의 축적에 의해 야기되는 분자물질과 분비이상 이 여러가지 병리형성 및 병리생리학에 관여하는 것이 보고 되었다.
이에 저자는 대사이상에 관여하는 결정인자로써 지방조
이소성지방조직과 대사
준텐도대학대학원 의학부 대사내분비학
김맹규*
Tissue Specific-Metabolism of Lipids for Ectopic Deposition
Maengkyu Kim*
Department of Endocrinology and Metabolism, Sportology Center, School of Medicine, Juntendo University, Tokyo, JAPAN
요 약
비지방조직에서의 지방의 축적, 즉 간, 골격근, 췌장, 심장세포내에 지방이 축적한다. 소위 이소성지방(ectopic fat)이라하며 생화학적 분석뿐만 아니라 비침습적으로는 수소의 핵종을 이용한 자기공명분광법(proton magnetic resonance spectroscopy)과 초음파법에 의해 정량이 가능하다. 이러한 지방조직의 특성은 내장과 피하지방보다도 각각의 조직 및 전신의 인슐린 저항성과 밀접한 관련을 보여준다. 이소성지방이 과잉으로 축적되면 그 축적된 장기 의 병태생리학적 기능과 기전의 변화에 영향을 준다. 예를 들면 간세포 및 골격근세포내의 지방 과잉축적은 인슐린 의 세포내 정보전달 장해를 유도해서 인슐린저항성을 야기 시킨다. 심외막지방 및 심장세포내에 축적된 지방은 인 슐린저항성과 수축기의 기능저하와 관련된다. 운동과 식사요법 및 인슐린저항성개선을 위한 약물의 요법은 이소성 지방의 양적·질적인 변화를 유도시켜 당대사를 개선시킨다. 앞으로는 이소성지방을 규정하기 위한 새로운 생화학적 마커의 진단법의 확립과 과잉축적에 기초한 연구의 발달로 대사질환(metabolic disease)에 대한 예방 및 치료법이 기대된다.
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접수일자: 2011년 4월 12일, 심사일자: 2011년 5월 19일, 게재승인일자: 2011년 7월 29일 교신저자: 김맹규, Juntendo University, 2-1-1 Hongo, Bunkyoku, Tokyo, JAPAN
Tel: 81-3-5802-1579, Fax: 81-3-3813-5996, E-mail: mkimu@juntendo.ac.jp, Mobile: 81-80-3023-4119
직의 대사와 함께 최근 주목을 받고 있는 이소성지방조직의 대사를 각 장기별로 살펴보려고 한다. 또한 각 조직에 따른 이소성지방의 병태생리학적 기전과 예방 및 치료에 기초한 임상실험의 결과에 대해 고찰해 보고자 한다.
1. 지방독성
내장지방의 증가에 따른 내당능장애가 악화되는 기전으 로서는 당대사에 관련한 장기 및 베타 세포의 인슐린 저항 성과 인슐린 분비의 상대적 저하가 중요하다고 보여진다.
고농도의 유리지방산의 노출에 의한 장기 및 세포에서의 기 능 저하와 함께 유리지방산은 지방조직에서의 축적 뿐만 아 니라 비지방조직에서도 축적된다. 이러한 비지방조직에 축 적된 이소성지방의 합성과 분해에 관련된 분자 및 기질적 물질은 각 장기에 대사이상을 일으킨다. 지방의 체내 과잉 축적으로 인한 과정에서 혈중 유리지방산(non-esterificated fatty acids)의 증가와 함께 지방세포에 중성지방이 축적된 다. 중성지방은 지방분해효소(hormone-sensitivity lipase) 및 지단백질분해효소(lipoprotein lipase) 양의 조절하에 혈 중농도가 유지되어 각 장기에 이용된다. 혈중 유리지방산은 췌장의 베타세포에도 흡수되어 인슐린 합성, 분비과정과 췌 장 베타세포의 구조에 다양한 영향을 미친다. 과잉의 유리 지방산에 의해 인슐린분비가 저해되는 현상을 “베타세포의 지방독성” 이라고 불리어진다.1) 또한 혈관의 내피세포의 기 능저하를 유발시킨다는 측면에서 “혈관의 지방독성” 이라 불리어진다.10) 따라서 광의의 의미에서 보면 유리지방산이 간/근육/지방 등의 인슐린 감수성조직에서 인슐린 작용을 저해하는 것을 “지방독성”이라고 한다.
복부지방이라 하면 내장지방조직과 피하지방조직을 들
수 있다. 해부학적 위치상 같은 조직인데도 불구하고 이러 한 지방조직들의 유전자발현양상은 완전히 다르다. 즉 유전 자발현 분석을 통해 지방조직에는 많은 분비단백유전자가 존재하는 것이 알려졌고 그 중 피하지방에 비해서 내장지방 에서의 그 분비 비율이 높다. 예를 들면 분비단백질, 핵단백 질, 에너지생산관련 단백질의 발현은 내장지방이 우세하 다.20) 내장지방과 피하지방에 따른 임상생리학적 관점에서 피하지방형비만자의 혈중유리지방산 농도가 정상 혹은 조 금 높다. 하지만, 내장지방형비만자의 혈중유리지방산의 농 도는 더 높다. 그러므로 내장지방에서 유리지방산의 항진 은 다른 지방조직에서의 항진보다 높다. 이러한 혈중유리 지방산이 각 장기에 미치는 영향을 살펴보면 간에 있어서 과잉의 유리지방산에 대한 노출은 간의 당흡수율(glucose uptake)의 감소를 시킬 뿐만 아니라 간의 당신생 (gluconeogenesis)을 증가시켜 혈당을 증가시킨다. 또한 간 문맥을 통한 유리지방산의 증가된 공급으로 인해 간의 인슐 린 저항성이 발생한다.9) 골격근에 있어서는 당흡수율을 감 소시키고, 혈관에 있어서는 혈관 내피기능을 저하시킨다. 예 를 들면 유리지방산은 혈관내피에 직접 작용해서 혈관의 확 장물질인 일산화질소(nitric oxide)의 생산과 이용장애 등을 동반해서 혈관저항을 증가시키는 것으로 알려졌다.10) 또한 베타세포에서는 인슐린 분비능(glucose-stimulated insulin secretion)의 저해와1) 베타세포용적의 감소라는 구조적인 기 능장해 (lipoapotosis)2)를 야기한다. 그러므로 각 장기별 이 소성지방의 축적으로 인한 유리지방산의 과도한 분비는 각 각의 조직특이적 장애를 유도하고, 나아가 전신의 인슐린저 항성과 관련된다(Fig. 1).
Fig. 1. Metabolic abnormality caused by increased partitioning of triglyceride into ectopic tissues.1,2,7,8,14,25,26)
2. 이소성지방의 측정
이소성지방의 측정은 생화학적 분석방법에 의해 정량이 가능하다. 최초로 1999년 Szczepaniak 등에 의해 정립된 proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS)법5)과
초음파법8,14)을 사용한 비침습적인 분석방법은 생검법
(biopsy)을 통한 분석방법22) 함께 이소성지방을 정량화하는 효율적이고 획기적인 방법이다. 특히 MRS법은 생체내 국 소의 대사활동을 직접 획득하는 방법의 하나로써 MRI (Magnetic resonance imaging)와 거의 동시기인 1970년대 초에 in vivo NMR (Nuclear magnetic resonance)로써 시 작되었다.24) 이 기법의 특징은 MRI법에서는 거의 이용되 지 않는 화학적 이동(chemical shift; 외부자장강도에 비의 존적임) 정보를 이용해서 대사물의 식별 및 동태 해석을 가 능하게 한다. 이러한 MRS법의 장점으로서는 비침습적, 공간선택적이며 생화학적반응의 연속 관찰이 가능하고, 또한 복수의 대사물을 동시에 관찰 가능하게 한다. 측정 알고리즘(algorism)을 간단히 설명하면 푸리에 변환(Fourier transform)에 의해 자유유도감상(free induction decay)의 주 파수성분을 나타내는 것으로, 해부학적 위치에 따른 측정영 역(volume of interest, VOI)을 설정 및 적용해서 VOI에서 발생된 신호를 수집해서 생긴 주파수 성분의 총합이 스펙트 럼(spectrum)으로서 표시된다. 이러한 스펙트럼에서 각각의 피크(peak) 성분의 특성은 각 피크의 특유의 수치에 의해 나타난다. 이러한 수치는 핵의 수에 비례해서 신호강도가 커지며 면적(area under curve, AUC)의 적분치를 이용해서 정량화 할 수 있다. 측정된 적분치가 체내 내부의 제어치 (water 혹은 creatine)와 비교되어 분석된다.
3. 각 장기별 이소성지방과 그에 따른 임상적 대사의 특성
상기 기술한 1H-MRS법을 이용해서 골격근세포내 및 세 포외에 축적된 지방함량의 분석이 가능하고 간세포내의 지 방함량 그리고 심근세포내의 지방함량 측정이 가능하다. 초 음파법에 의한 측정은 심장외막지방분석과 간 내 지방분석 이 가능하다.
1) 간과 골격근세포내의 지방과 대사의 특성
골격근세포내 지방함량(intramuscular triglyceride lipids;
IMTG)은 인슐린 감수성과 역상관을 나타내고, 특히 고인슐 린정상혈당클램프 실시 중에 혈중 유리지방산을 증가(지방 유제와 헤파린의 주입)시킨 결과, IMTG가 유의하게 증가하 고 그에 따른 포도당 주입률(glucose infusion rate)은 유의 하게 감소했다.6) 또한, 임신성당뇨병인 사람에서는 미토콘 드리아 기능보다는 오히려 IMTG와 간세포내의 지방함량 (intrahepatic lipids; IHL)이 인슐린 저항성과의 높은 관련
성이 보고되었다.7) IHL은 간의 당방출과 관련되고 간 글리 코겐저장량과는 역상관을 보여주었다.26) 그리고 비만남녀에 있어서 초음파를 이용한 심외막의 지방축적량은 고인슐린 정상혈당 클램프법에 의한 인슐린 저항성과 유의한 상관이 보고8)되었다. 그러므로 해부학적 장기의 위치 차이에도 불 구하고 각 조직의 이소성지방은 전신의 인슐린 저항성 (whole-body insulin resistance)과 관련한다고 볼 수 있다.
흥미롭게도 포도당주입율의 현저한 차이에도 불구하고 제2 형 당뇨병 환자의 IMTG 양이 장거리 운동선수에게서도 유 사하게 보여진다. 이것을 “Athletic paradox” 라고 한다.23) 장거리 운동선수의 IMTG 특성은 근육 세포내 인접한 미토 콘드리아에서 운동에 따른 에너지 이용률(fatty acids availability)을 높이기 위해 IMTG 크기와 양이 많은 것으 로 해석된다. 하지만 아직 운동선수의 IMTG 합성과 산화에 관련된 해석이 불분명하며 이러한 현상에 대한 완전한 생리 학적 기전의 규명에 대해서는 추후 연구가 필요하다고 사료 된다.
이소성지방에 대한 생화학적 연구가 많이 진행되어 왔는 데, 특히 골격근세포 내의 지방은 근생검을 통해 많은 대사 적 기전이 보고되어 왔다. 운동과 식사요법을 통한 골격근 세포내지방함량의 변화에 관련된 유전자 및 대사적 기전에 대해 살펴보면, 지방산에 의해 유도된 인슐린 저항성에 대 한 운동의 영향에 관한 보고에서, 지방부하(지방유제와 헤 파린의 정맥 내 투여) 시험 전에 일회성 운동을 실시하면 IMCL함량이 증가와 함께 인슐린 감수성이 증가한다.29,30) IMCL함량의 증가에는 지방합성계에 관여하는 sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP1c)의 증가 에 의해 stearoyl-coenzyme A desaturase 1 (SCD1)와 지방 산의 중간체효소인 diacylglycerol acyltransferase activity (DGAT)의 증가, IMTG합성 효소인 glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT)의 증가에 의한 것이다. 한편 인 슐린 감수성의 개선에는 지방산의 중간대사산물인 diacylglycerol 및 ceramide의 감소뿐만 아니라 면역성의 경 로에 변화가 있다. 운동은 인슐린 감수성의 조절에 필수 인 자인 PI3K (phosphoinositide 3-kinase)의 서브유닛 활성이 증가되어 IKK/NF-κB의 활성을 감소(IκB-α와 IκB-β의 증가) 시켜 인슐린 감수성을 개선시킨다. 따라서 지방산에 의한 인슐린 저항성의 개선에 대한 일회성 운동의 영향은 골격근 지방산의 이용률의 증가와 면역시스템의 향상에 의한 것으 로 보여진다(Fig. 2).
운동과 식사요법에 대한 IMCL함량은 다른 양상을 보이 며 관련유전자의 발현양상 역시 다르다.27,28,31) 예를 들면 IMCL함량의 증가/감소에 SCD1 유전자의 발현이 중요 하다고 보여진다. 운동을 하면 지방합성계에 관여하는 SREBP1c 전사인자의 발현이 증가하고 그 하류에 있는 SCD1 유전자의 발현은 증가한다. 따라서 운동과 식사요법
에 대한 IMCL의 변화에는 SREBP1c의 발현조절에 의한 SCD1발현의 변화가 중요하다. 운동트레이닝은 SREBP1c 에 의한 SCD1발현의 증가에도 불구하고 근육세포내의 ceramide 및 diacylglycerol의 함량은 감소하고 그로 인해 인슐린 감수성이 증가한다. 한편 식사요법은 diacylglycerol 함량의 감소로 인해 인슐린 저항성이 개선된다(Fig. 3). 따 라서 중재연구에 의한 인슐린 저항성의 개선에는 세포내 지 방산의 대사산물인 diacylglycerol 함량의 변화가 관여한다 고 사료된다.
추가적으로 간세포내의 지방과 골격근세포내의 지방을 감소시키기 위한 운동효과를 살펴보면, 실제 일회성 운동만 으로 이소성지방이 감소되지 않는다. 최근에 흥미롭게 당뇨 병에 있어서 IMTG 감소시키기 위한 일회성 운동요법이 보 고되었다. 평균 60세의 제2형 당뇨병환자에게 혈중 유리지 방산을 감소시킬 목적으로 니코틴산 유도체인 Acipimox를 투여 후 최대부하의 50%의 강도에서 사이클링을 60분 실시 한 결과, IMTG가 유의하게 감소하였다. IMTG의 감소는 감소된 혈중 유리지방산의 산화율에 대한 보상으로 IMTG
와 내인성의 당산화율의 증가 때문이라고 보고했다.19) 따라 서 이러한 처치법은 당뇨병환자에 있어서 공복 시 운동을 통해 글리코겐 및 IMTG 이용률을 증대시킬 하나의 획기적 인 방법이라 생각된다.
또한 IMTG와 IHL을 개선시키기 위한 중재실험을 통한 임상보고에 따르면, 제2형 당뇨병환자에 있어서 2주간의 식 사와 운동을 병행한 감량으로 말초의 인슐린 저항성의 개선 과 함께 IMTG와 IHL의 양이 유의하게 감소하고 특히, 단 기간의 식사를 통한 감량은 IHL의 감소에 효율적이다. 한편 운동을 통한 감량은 IMTG를 유의하게 감소시킨다. 반면에, 최근에는 비만 남녀에 있어서 체중변화가 없는 운동을 통해 IHL의 변화를 살펴본 결과, IHL의 감소(-21%)는 내장지방 량의 감소(-12%) 보다 크고 혈중 유리지방산의 변화와 함께 유의하게 감소했다(P < 0.05).21) 그러므로 중재방법에 따라 이소성지방량의 변화가 다르다는 것을 알 수 있다. 약물요 법에 대한 연구결과를 살펴보면, 과체중의 제2형 당뇨병환 자에게 인슐린 저항성 개선약인 metformin (750 mg/day)을 3개월간 복용시킨 결과, 체지방 및 체중의 변화가 없는데도 Fig. 2. Scheme of mechanism of the effect of exercise against fatty acid-induced insulin resistance on IMCL regulation.29,39)
Fig. 3. IMTG regulation after exercise/diet interventions.27,29,31) (NC; not change)
불구하고 말초의 인슐린 저항성의 개선과 함께 IHL이 유의 하게 감소하였다.18) 하지만 6개월간 비만자에게 당뇨병개선 약인 rosiglitazone (8 mg/day)을 복용시킨 결과, 체중증가 와 함께 IMCL이 유의하게 변하지 않았다는 연구결과도 있 다.17) 따라서 당뇨병치료약 처치에 의한 인슐린 저항성의 개선에도 불구하고 그 종류에 따라 이소성지방의 다른 변화 양상이 나타나는 것으로 사료된다.
2) 심장 이소성지방의 특성 및 대사
심장의 이소성지방은 심외막지방과 심근세포내 지방으로 나누어진다. 심외막 지방의 특징을 살펴보면, 해부학적인 측 면에서 우심실의 자유벽(free wall)과 좌심실의 심첨부와 심 방의 주변에 존재하고 있다. 생화학적 특징으로써는 지방세 포의 크기가 복부 지방세포보다 작다.11) 높은 단백질을 함 량하는 조직으로 지방산의 구성도 다르고 포도당 이용률이 내장 지방 조직보다도 낮다. 그리고 임상 연구에서는 심외 막지방은 항동맥경화 및 인슐린 감수성 증강작용이 있는 단 백질인 아디포넥틴(adiponectin)의 분비가 적고3), 염증인자 로 알려진 interlukin-6 및 TNF-alpha mRNA의 발현이 높 다고 보고되었다.11) 이러한 심외막지방의 측정은 심장초음 파법에 의해 가장 높은 절대치를 나타내는 우심실의 자유벽 에서 그 두께를 장축과 단축으로 한 2차원의 motion mode 로 측정가능하다.8,14) 심외막지방은 자전거 에르고미터에 의 한 심폐기능의 평가지표인 전신 지구력(peak oxygen consumption; Vo2peak)과의 관계가, 연령과 체중을 보정한 후 역상관관계(r = -0.25, P = 0.014)를 보였다. 또한 Vo2peak를 목적변수로 심외막지방, 전신지방량, 사지지방량(appendicular fat)을 설명변수로서 중회귀분석을 실시한 결과 심외막지방 이 유의한 변수(P = 0.001)로 채택되었다.14) 따라서 심외막 지방은 인체 내 다른 지방조직보다 전신지구력에 높게 관여 하는 것으로 볼 수 있다. 심외막지방에 관한 임상중재연구 를 살펴보면, 비만 남성에 있어서 12주간의 유산소 운동(최
대심박수의 60~70%, 3 times/week, 60 min) 은 심외막지방 을 감소(-8.61%, P < 0.001) 시키고 그 감소의 경향은 복부 내장지방과 유의하게 감소했다(r = 0.525, P = 0.008).15) 또 한 12주간의 저칼로리식사(1680 kcal/day)를 통한 에너지 제한식도 복부내장지방의 감소와 함께 심외막지방을 감소 시켰다(P < 0.001)16) 따라서 운동 및 식사요법이 심외막지 방 감소를 통해 심혈관질환의 유병률의 감소에 효율적이라 고 사료된다.
최근 1H-MRS법을 이용해서 심장근육세포내의 지방함량 을 정량화하는 방법이 보고되었다.25) 실제로 심장근육세포 내의 지방은 간과 근육의 이소성지방을 정량화하는 방법보 다 어려움이 따른다. 왜냐하면 심실중격(ventricular septal) 의 부위에서 VOI를 설정해서 정량화할 때 심장의 움직임 (호흡 및 심장박동수)에 따른 보정이 필요하다. 이러한 보정 을 이용한 1H-MRS법을 사용해서 심장근육세포내의 지방 함량을 정량화할 수 있다(Fig. 4).
심장근육세포내 지방량의 증가는 지방산의 공급과 산화 에 있어서 불균형(mismatch)에 의한 결과로서 심장의 수축 및 확장기 기능부전과 관련한다. 예를 들면 비만과 당뇨병 환자에서 보이는 증가된 지방산의 공급과, 심부전상태에서 보이는 지방산 산화의 저하는 각각 심장근육세포내의 지 방축적을 증가시킨다.22) 심장근육세포내의 지방 과잉은 지 방산대사의 기능이상과 PPAR-α (contractile dysfunction), M HC-β (contractile dysfunction), TNF-α (cardiac remodeling)의 활성 증가와 관련된다. 임상연구에서는 좌심 실의 수축 및 확장기능의 저하와 관련이 있다는 보고22)와 함께 심장근육세포내 지방은 심장기능의 병적인 변화를 예 측할 수 있는 하나의 인자로 사료된다. 하지만 고지방식 후, IMTG와 IHL의 유의한 증가에도 불구하고 심장세포내 지 방량의 변화가 없는 것13)과, 그리고 제2형 당뇨병환자에 있 어서 3일간의 식사제한요법(초저칼로리식; 471 kcal/day) 후, 복부내장지방과 IHL의 유의한 감소에도 불구하고 심장
A B C
Fig. 4. MR imaging with 1H-MRS localization and corresponding spectrum in vivo. A, MR imaging acquired from short axis. B, MR imaging acquired from long axis. C, MR spectroscopy spectrum derived from a 20 × 10 × 10-mm (2 cc) voxel of an cardiac septum of A and B imaging. The water, creatine, and lipid resonate 4.7, 3.0, 1.3 ppm, respectively (from CardioFunction Study at Juntendo Univ.).
세포내지방은 역으로 유의하게 증가되는 것으로 보고되었 다.12) 따라서 심장의 지방은 이소성지방임에도 불구하고 외 부의 처치법(식사요법)에 대해 간과 근육의 이소성지방과는 다른 변화의 양상을 보인다. 따라서 심장근육세포내지방의 대사기전에 대해서 추후 명확한 연구가 필요할 것이다.
결 론
고지방식과 신체활동의 부족으로 인한 비만, 즉 체내 과 잉의 지방축적은 인슐린 저항성을 기반으로 대사증후군 및 당뇨병과 관련하고 나아가 심뇌혈관 질환과의 관련으로 많 은 악영향을 초래한다. 최근 비지방조직에서 축적된 지방 (이소성지방)이 인슐린 저항성과의 강한 관련으로 주목을 받고 있다. 이소성지방은 지방독성과 함께 각각 특유의 대사 특성(tissue-specific lipotoxicity)을 가진다. 최근에는
1H-MRS와 초음파법을 사용한 비침습적방법을 통해 정량화 하는 것이 가능하고 임상실험에 널리 활용되고 있다. 이 글 에서는 이소성지방의 각 조직의 대사특성 및 측정방법과 임 상연구결과에 대해서 논의하였다. 앞으로는 이러한 이소성 지방의 축적에 관련된 효소 및 관련유전자의 분석이 추후 필요하며 특히 운동/식사/약물요법을 통한 이소성지방의 변 화에 관여하는 인자를 분석해서 보다 효율적인 요법의 확립 및 대안이 필요하다고 사료된다.
감사의 글
본 논문은 Mizuno Sports Promotion Foundation Grant, Japan (awarded to Maengkyu Kim, 2011년)와 Meiji Yasuda Life Foundation of Health and Welfare Grant, Japan (awarded to Maengkyu Kim, 2011년)으로부터 연구 조성금의 일부지원에 의해 작성되었고 이에 본 저자는 심심 한 감사를 표하는 바이다.
ABSTRACT
Tissue Specific-Metabolism of Lipids for Ectopic Deposition
It is now known that triglyceride accumulates in non-adipose tissues as in liver, skeletal muscle, pancreas, and heart. Excessive accumulation of ectopic fat causes abnormal pathophysiological changes in function and mechanism within the organ. For example, excessive ectopic fat accumulation within the hepatic cells and skeletal muscle cells results in insulin resistance by inducing impairment of information transport of insulin.
Ectopic fats accumulated within the cardiac epicardium and cardiac cells are associated with insulin resistance and systolic dysfunction. The ectopic fat content assessed by biopsy, echocardiograph, and proton magnetic resonance spectroscopy correlates closely with specific tissues and overall systemic insulin resistance. Ectopic fat is considered a better and a stronger predictor of insulin resistance than visceral adipose tissue. Therefore, increased triglycerides in liver, pancreas, skeletal muscle, and heart may be a part of metabolic abnormality leading to insulin resistance, and subsequent development of Type 2 diabetes mellitus. Recent studies showed that exercise, diet, and medication, decreased insulin resistance by changing the ectopic fat contents. According to these studies, the mechanisms by which exercise, diet, and medication influence lipogenic gene expressions toward intramyocellular fat contents are different, in particular, lipid metabolites including diacylglycerols and ceramides.
Prevention and treatment of metabolic disease may be expected in the near future with the development of novel biochemical markers that have specific correlation to ectopic fat tissues.
Key words: Ectopic fat, Obesity, Metabolism, Exercise, Diet
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