Anti-atherogenic effect of chromium picolinate in streptozotocin-induced experimental diabetes (2012)

https://doi.org/10.1111/j.1753-0407.2012.00211.x

 

당 논문은 크롬 피콜리네이트(Chromium Picolinate, CrP)가 STZ(스트렙토조토신)로 유도된 당뇨 모델에서 지질 프로필을 개선하고 항죽상경화 효과를 나타내는지 평가한 연구이다. 크롬은 인슐린 작용을 강화하고 탄수화물 및 지질 대사를 조절하는 미량원소로, 당뇨 및 관련 합병증을 관리하는 데 중요한 역할을 한다. 

 

연구 방법

1. 동물 모델

   • 실험 동물: 180~200g의 수컷 Wistar 쥐
   • 당뇨 유도: STZ 50mg/kg을 복강 내 주사하여 당뇨 유도
   • 대조군 및 실험군
     • 대조군(Control)
     • 대조군+CrP
     • 당뇨군(Diabetic)
     • 당뇨군+CrP

2. 크롬 피콜리네이트 투여

   • CrP 투여량: 1mg/kg/일, 경구 투여
   • 투여 기간: 4주

3. 측정 항목

   • 혈중 총 지질(Total lipids), 중성지방(TG), 총 콜레스테롤(TC), LDL-C, HDL-C, VLDL-C
   • 간 효소(G6PDH: 포도당-6-인산 탈수소효소) 활성

 

연구 결과

1. 혈중 지질 프로필 개선

• 총 지질: 당뇨 쥐에서 총 지질 수치가 유의미하게 증가했으나 CrP 투여 후 정상 수준에 가까워짐
  • 대조군: 267.26 mg/dL → 당뇨군: 374.72 mg/dL → 당뇨군+CrP: 297.55 mg/dL
• 중성지방(TG): CrP 투여 후 중성지방이 감소
  • 대조군: 74.61 mg/dL → 당뇨군: 124.40 mg/dL → 당뇨군+CrP: 89.33 mg/dL
• 총 콜레스테롤(TC): CrP 투여로 당뇨군에서 증가한 TC가 감소
  • 대조군: 69.96 mg/dL → 당뇨군: 133.37 mg/dL → 당뇨군+CrP: 79.95 mg/dL

2. 지단백질 변화

• LDL-C 및 VLDL-C: 당뇨 쥐에서 증가한 LDL-C와 VLDL-C가 CrP 투여 후 정상 수준에 가까워짐
• HDL-C: 당뇨군에서 변화 없음

3. 죽상경화 위험 감소

• TC:HDL-C 비율: CrP가 비율을 정상화
  • 대조군: 1.89 → 당뇨군: 3.29 → 당뇨군+CrP: 1.93
• HDL-C:LDL-C 비율: CrP 투여 후 개선
  • 대조군: 2.37 → 당뇨군: 0.60 → 당뇨군+CrP: 2.08

4. 간 효소 활성 개선

• G6PDH 활성: 당뇨 쥐에서 감소한 간 효소(G6PDH) 활성이 CrP 투여 후 회복
  • 대조군: 100% → 당뇨군: 40% → 당뇨군+CrP: 71%

 

기전 및 크롬 피콜리네이트의 역할

1. 인슐린 민감도 개선

• 크롬은 인슐린 수용체 활성화 및 수용체 수 증가를 통해 인슐린 작용을 강화
• GLUT-4 단백질의 세포막 이동 촉진으로 혈당 흡수 개선

2. 지질 대사 조절

• 크롬 피콜리네이트가 AMPK(AMP-활성 단백질 키나제) 경로를 통해 지방산 산화 촉진
• SREBP-1(지질합성 조절 인자) 억제로 지질 합성 감소

3. 항염증 및 산화 스트레스 감소

• 크롬 피콜리네이트가 TNF-α와 같은 염증 인자를 낮추고 산화 스트레스를 감소시켜 혈관 건강에 기여

 

 

그래프 설명

1. Total Lipids: 당뇨 쥐에서 총 지질 수치가 증가했으나, 크롬 피콜리네이트를 투여한 그룹에서 정상 수준에 가까워졌다.
2. Triglycerides: 중성지방 수치도 당뇨 쥐에서 높았으나 크롬 피콜리네이트로 개선되었다.
3. TC:HDL-C Ratio: 죽상경화의 주요 지표인 TC:HDL-C 비율이 당뇨군에서 증가했으나, 크롬 피콜리네이트가 이를 정상화했다.
4. HDL-C:LDL-C Ratio: HDL-C:LDL-C 비율이 당뇨군에서 감소했으나, 크롬 피콜리네이트로 회복되었다.
5. G6PDH Activity: 간 효소 활성(G6PDH)이 당뇨군에서 감소했으나 크롬 피콜리네이트로 부분 회복되었다.

 

연구 결론

크롬 피콜리네이트는 STZ-유도 당뇨 모델에서 항죽상경화 효과를 나타내며, 당뇨 관련 지질 대사 이상을 개선할 수 있다. 이러한 결과는 크롬 피콜리네이트가 당뇨 합병증 예방 및 관리에 유용한 영양 보조제가 될 가능성을 보여준다. 추가 연구를 통해 인간 대상 연구와 장기적인 안전성을 검증할 필요가 있다.

 

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