Oral supplementation with glycine reduces oxidative stress in patients with metabolic syndrome, improving their systolic blood pressure (2013)

https://doi.org/10.1139/cjpp-2012-0341

 

대사증후군(MetS)은 복부 비만과 혈당 조절의 문제로 인해 만성 염증과 산화 스트레스(OS)를 발생시키며 이는 심혈관계 질환의 위험을 높이는 주요 원인이다. 활성 산소(ROS)로 인해 혈관 내 일산화질소(NO) 생체 이용률이 감소하면서 혈관 기능 장애가 발생할 수 있다. 글리신은 산화 스트레스를 줄이고 항산화 효소의 활성화를 돕는 역할을 하는 것으로 알려져 있어, 본 연구에서는 글리신의 대사증후군 환자에 대한 효과를 평가하였다.

 

주요 내용 요약

• 산화 스트레스 감소: 글리신을 섭취한 그룹은 TBARS가 25% 감소하여 산화 스트레스가 유의미하게 줄어들었다.
• 항산화 효소 활성: 글리신 섭취 그룹에서 SOD의 활동이 20% 감소했으며, 이는 SOD2 유전자 발현과 관련이 있다.
• 혈압 감소: 글리신 보충제를 섭취한 남성 그룹에서 수축기 혈압(SBP)이 유의미하게 감소(p = 0.043)했다.
• 혈당 조절: 글리신 섭취로 A1C(당화혈색소) 수치가 감소했으나, 공복 혈당 수치는 다소 증가했다.

 

연구 방법

• 연구 디자인

  • 임상시험 유형: 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 임상시험
  • 연구 목적: 글리신 보충제가 대사증후군 환자의 산화 스트레스 감소 및 항산화 효소 활성화에 미치는 영향 평가
  • 연구 수행 기간: 3개월 동안 진행

• 대상자 선정

  • 연구 대상
    • 대사증후군(MetS)으로 새롭게 진단된 환자 총 60명(남녀 포함)
    • 연령: 35~65세
    • 연구 이전에 대사증후군을 인지하지 못했던 환자들
  • 제외 기준
    • 제2형 당뇨병(T2D)의 1차 친족력이 있는 환자
    • 비타민 및 항염증제, 항고혈압제, 지질 강하제, 혈당 조절제를 복용 중인 환자
  • 참여자 모집
    • 이전 연구(Alonso et al. 2008)의 데이터베이스에서 무작위로 60명을 선정
    • 연구 참여 의사 확인 및 동의서를 받은 후 최종 참여자 선정

• 연구 집단 구성 및 치료

  • 집단 분류
    • 글리신 보충제를 섭취하는 시험 그룹: 30명
    • 위약(placebo)을 섭취하는 대조 그룹: 30명
  • 치료 방법
    • 글리신 보충제: 하루 15g(5g씩 3회, 식후에 물에 녹여 섭취)
    • 위약: 글리신과 같은 외형과 맛을 가진 전분 성분 사용
    • 맹검 절차: 환자와 의사 모두 보충제의 실제 성분을 알지 못하도록 처리

• 측정 항목

  • 산화 스트레스 지표
    • TBARS(Thiobarbituric Acid Reactive Substances): 지질 과산화 정도를 평가하여 산화 스트레스 수준 측정
    • SNO-Hb(S-nitrosohemoglobin): 혈액 내 일산화질소(NO) 운반 능력을 평가하여 산화 스트레스와 관련된 혈관 건강 측정
  • 항산화 효소 활성 평가
    • G6PD(글루코스-6-인산 탈수소효소): 적혈구 내 NADPH 생산 촉진을 통한 산화 스트레스 저항성 평가
    • SOD(슈퍼옥사이드 디스뮤타제): 산화 스트레스에 대응하여 활성 산소를 제거하는 효소 활동 평가
    • CAT(카탈라제)와 GPX(글루타치온 퍼옥시다제): 과산화수소 제거를 통한 세포 보호 능력 평가
  • 임상 및 대사 지표
    • 체중 및 신체 지수
      • 체중, 키, BMI(체질량지수)
      • 허리-엉덩이 비율(WHR)
    • 혈압 측정
      • 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP)
    • 혈당 및 A1C(당화혈색소)
      • 공복 혈당(식사 전 혈당)
      • 장기 혈당 조절 지표인 A1C 측정
    • 지질 프로필
      • 총 콜레스테롤(TC)
      • 고밀도 지질단백(HDL), 저밀도 지질단백(LDL)
      • 중성지방(TG)
    • 인슐린 수치: 혈중 인슐린 농도 평가

• 데이터 수집 및 분석

  • 데이터 수집 시점
    • 연구 시작 전(기초 상태) 및 3개월 후(치료 후)
    • 치료 전후 데이터 비교를 통해 변화 분석
  • 통계 분석 방법
    • Z 검정: 그룹 간 평균 차이 분석
    • Student's t-검정: 치료 전후의 평균 비교(p<0.05를 유의 수준으로 설정)
    • Pearson 상관 분석: 변수 간의 상관 관계 분석
    • GPower를 사용한 사전 분석: 95%의 통계적 파워와 92%의 효과 크기를 고려하여 표본 크기 계산

 

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그래프 설명

1. SBP (Systolic Blood Pressure, mm Hg)

• SBP는 혈압의 수축기 수치를 나타내며, 높은 수치는 심혈관 질환의 위험을 증가시킬 수 있다

  • 글리신 섭취 그룹: 126.79 mm Hg에서 122.86 mm Hg로 감소하여 글리신이 수축기 혈압을 유의미하게 낮추는 효과가 있음을 보여준다.

  • 위약 그룹: 122.96 mm Hg에서 124.92 mm Hg로 약간 상승하여, 글리신 섭취가 아닌 경우 혈압의 유의미한 변화가 없음을 나타낸다.

2. A1C (당화혈색소, %)

• A1C는 장기적인 혈당 조절 상태를 나타내며, 당뇨병 및 대사 증후군 관리의 중요한 지표이다.

  • 글리신 섭취 그룹: 7.81%에서 6.45%로 감소, 이는 글리신이 장기적인 혈당 조절을 개선할 수 있음을 시사한다.

  • 위약 그룹: 6.29%에서 5.83%로 감소하였으나, 감소 폭이 글리신 그룹보다 작다.

3. HDL (High-Density Lipoprotein, mg/dL)

• HDL은 혈관 내벽을 보호하고 심혈관 질환의 위험을 낮추는 역할을 한다.

  • 글리신 섭취 그룹: 37.11 mg/dL에서 39.71 mg/dL로 증가하여 HDL 수치를 개선하는 데 도움을 준다.

  • 위약 그룹: 42.21 mg/dL에서 41.46 mg/dL로 약간 감소하여, HDL 수치에 긍정적인 변화가 없음을 보여준다.

4. Glucose (mg/dL)

• 공복 혈당 수치는 혈당 조절 능력을 평가하는 데 중요한 지표이다.

  • 글리신 섭취 그룹: 100.89 mg/dL에서 113.54 mg/dL로 증가하여, 글리신이 일부 환자에서 혈당을 높일 수 있음을 시사한다.

  • 위약 그룹: 100.21 mg/dL에서 103.75 mg/dL로 약간 상승하였다.

  • 글리신 보충제가 혈당 조절에 긍정적인 영향을 미치지만, 일부 환자에서는 혈당 증가 가능성이 있어 주의가 필요하다.

5. TC (Total Cholesterol, mg/dL)

• 총 콜레스테롤 수치는 혈중 콜레스테롤의 총량을 나타내며, 심혈관 질환 위험의 지표이다.

  • 글리신 섭취 그룹: 186.71 mg/dL에서 203.04 mg/dL로 증가하여, 글리신 섭취가 총 콜레스테롤을 상승시킬 수 있음을 보여준다.

  • 위약 그룹: 201.29 mg/dL에서 206.13 mg/dL로 증가하였으나, 글리신 그룹과 비교할 때 상대적으로 작은 폭이다.

  • 글리신은 총 콜레스테롤 수치를 증가시킬 수 있으며, 이로 인해 글리신 보충제를 사용할 때 콜레스테롤 수치를 모니터링할 필요가 있다.

6. LDL (Low-Density Lipoprotein, mg/dL)

• LDL은 일반적으로 일컫는 나쁜 콜레스테롤로, 높은 수치는 동맥경화 및 심혈관 질환의 위험을 증가시킨다.

  • 글리신 섭취 그룹: 143.43 mg/dL에서 136.25 mg/dL로 감소하여, LDL 수치 감소 효과를 나타낸다.

  • 위약 그룹: 134.29 mg/dL에서 138.88 mg/dL로 증가하여, 위약 섭취 시 LDL 수치가 상승할 수 있음을 시사한다.

  • 글리신은 LDL 수치를 낮추는 데 도움을 줄 수 있으며, 심혈관 질환 예방에 기여할 수 있다.

 

연구 결과

• 참여자 유지 및 데이터 수집

  • 총 52명(글리신 그룹 28명, 위약 그룹 24명)이 3개월의 연구를 완료
  • 치료 중 일부 참여자 탈락(탈락 사유: 부작용, 개인 사정 등)
  • 데이터 분석 시 성별에 따른 반응 차이를 추가적으로 고려

• 임상 및 대사 지표 변화

  • 체중 및 체질량지수(BMI)
    • 글리신 섭취 전후에 유의미한 체중 변화는 없었으나, 대사 관련 수치 변화에 주목
  • 혈압 변화
    • 수축기 혈압(SBP)
      • 글리신 섭취 남성 그룹에서 유의미한 감소(p = 0.043)
      • 남성의 평균 SBP 감소: -7.66mmHg
    • 이완기 혈압(DBP)
      • DBP의 유의미한 변화는 관찰되지 않음
  • 혈당 및 A1C 변화
    • A1C 감소
      • 글리신 그룹: 평균 -17% 감소(치료 전 대비)
      • 위약 그룹에서도 감소(-7%)했으나, 글리신 그룹에서 더 뚜렷한 감소 효과 확인
    • 공복 혈당 증가
      • 글리신 섭취 후 남성 그룹에서 +13.83 mg/dL, 여성 그룹에서 +11.75 mg/dL 상승
      • 혈당 상승은 글리신의 글루코네오제네시스 촉진 가능성과 관련

• 지질 프로필 변화

  • 총 콜레스테롤(TC) 및 HDL 증가
    • 총 콜레스테롤(TC): 글리신 섭취 후 남성 +26.08 mg/dL, 여성 +9.00 mg/dL 증가
    • HDL 증가
      • 남성: +4.66 mg/dL
      • 여성: +4.33 mg/dL
  • LDL 감소
    • 여성 그룹에서 -14.80 mg/dL 감소, 이는 심혈관 건강에 긍정적인 영향

• 산화 스트레스 관련 변화

  • TBARS 감소
    • 글리신 섭취 그룹에서 25% 감소하여 산화 스트레스가 유의미하게 줄어듦
  • SNO-Hb 증가
    • 글리신 섭취 남성 그룹에서 SNO-Hb 유의미한 증가, 이는 NO 생체 이용률 증가와 관련
  • 항산화 효소 활성
    • SOD 감소: 글리신 섭취 후 SOD 활동 20% 감소, 이는 SOD2 유전자 발현 감소와 연관
    • G6PD 증가: 글리신 섭취 후 NADPH 생산이 증가하여 세포의 산화 스트레스 저항성 향상

• 성별에 따른 반응 차이

  • 남성
    • SBP의 현저한 감소와 SNO-Hb 증가로 인한 혈관 기능 개선
    • A1C 수치 감소로 혈당 조절에 도움
  • 여성
    • LDL 감소와 HDL 증가로 지질 프로필 개선
    • 공복 혈당 상승 경향, 장기적인 효과에 대한 추가 연구 필요

• 부작용 및 안전성 평가

  • 부작용: 대부분의 참여자에서 큰 부작용 없이 보충제 섭취 완료
  • 혈당 상승: 일부 참여자에서 공복 혈당 및 TC의 상승이 관찰되어 장기 복용 시 주의 필요
  • 안전성 권고사항: 글리신의 높은 용량 사용 시 개별적 반응을 고려한 모니터링이 필요함

 

연구 결론

글리신 보충제는 대사증후군 환자의 산화 스트레스를 줄여줄 수 있어, 산화 손상에 대한 보호 효과를 기대할 수 있다. 특히 남성의 경우 혈압 감소 효과가 나타나 혈압 관리에 도움을 줄 수 있다. A1C 수치를 낮춰 혈당 조절에 긍정적인 영향을 미칠 수 있지만 혈당 상승의 가능성 또한 있어 주의가 필요하다. 대사증후군 환자에게 글리신 보충제를 추가적으로 활용할 경우, 혈관 건강을 개선하고 산화 스트레스를 완화시킬 수 있는 보조 치료제로서의 가능성이 있다. 성별에 따른 반응 차이가 존재하므로 글리신 보충제의 사용은 개인의 건강 상태와 특성에 맞게 조정해야 한다.

 

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