KR101565889B1 - Methods for Predicting or Determining Arterial Stiffness Using plasma metabolites - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 대상체(subject)로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 얻는 단계; 및 (b) 상기 시료에 있는 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드, 포스파티딜콜린(18:2/18:2) 및 라이소-포스파티딜콜린(18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하는 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 심혈관 합병증 진단 키트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 과체중 대상의 혈장에서 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도는 혈관경직도와 양의 상관관계를 가지고, 라이소-포스파티딜콜린(18:2)은 혈관경직도와 음의 상관관계를 가져 상기 양의 상관관계를 가지는 혈장 대사체의 농도가 높거나, 음의 상관관계를 가지는 혈장 대사체의 농도가 낮으면 혈관경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높다. 따라서 본 발명의 방법은 과체중 대상의 다양한 혈장 대사체의 농도 및 파라미터의 수치를 분석함으로써 혈관경직도를 판단하여 심혈관 합병증에 대한 진단에 유용하게 이용할 수 있는 효과가 있다.(A) obtaining a sample containing blood separated from a subject; (18: 2/18: 2) and lysophosphatidylcholine (18: 2) in the sample, and (b) the L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide, And a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of cardiovascular complications including the step of measuring the concentration of a plasma metabolite selected from the group consisting of the group consisting of According to the present invention, there is provided a method for producing a plasma of a plasma selected from the group consisting of L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) The concentration of the metabolite was positively correlated with the blood vessel stiffness, and the lyso-phosphatidylcholine (18: 2) had a negative correlation with the blood vessel stiffness, so that the plasma metabolite having the above- A low concentration of plasma metabolites with negative correlations increases the risk of cardiovascular complications due to high vascular stiffness. Therefore, the method of the present invention has an effect of being useful for diagnosis of cardiovascular complications by determining the blood vessel stiffness by analyzing the values of the concentrations and parameters of various plasma metabolites in an overweight subject.
Description
본 발명은 혈관경직도와 상관관계를 갖는 혈장 대사체를 이용하여 혈관경직도를 예측하고 심혈관 합병증의 예측 또는 진단하는 방법 및 심혈관 합병증의 진단 키트에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for predicting vascular stiffness, predicting or diagnosing cardiovascular complications using a plasma metabolite having a correlation with blood vessel stiffness, and a diagnostic kit for cardiovascular complications.
체질량지수(BMI) 범주 및 전-원인의 사망률 간의 관계를 조사한 연구들의 최근의 체계적인 검토에 의하여 과체중이 정상 체중에 비해 낮은 사망 위험과 연관되어 있는 반면, 비만은 높은 사망 위험과 연관된 것으로 나타났다(1). 그러나, Borrell 등은 전-원인 또는 심혈관 질환(CVD:cardiovascular disease)-특이적 사망 위험과 관련하여 과체중 성인에 대한 예방 효과를 찾을 수 없었다(2). 또한, McDonough 등은 과체중인 사람들이 정상 체중을 가진 사람들에 비하여 건강 관련된 삶의 질이 낮을 가능성이 20% 이상임을 보였다(3). 이러한 과체중인 사람들에 대한 모순되는 결과는 이전의 연구에서 다루어진 넓은 인종군 또는 연령 범위의 차이가 원인일 수 있다.A recent systematic review of studies examining the relationship between BMI and total-cause mortality has shown that overweight is associated with a lower risk of death compared with normal weight, whereas obesity is associated with higher mortality risk (1 ). However, Borrell et al. (2) did not find a protective effect against overweight adults in relation to pre-etiology or cardiovascular disease-specific risk of death. McDonough et al. Also showed that overweight people had a 20% lower chance of having a health-related quality of life than people with normal weight (3). The contradictory consequences for these overweight people may be due to differences in the broad racial or age ranges covered in previous studies.
성인에서 높은 혈관 경직도가 CVD 위험 증가와 연관되어 있음은 이미 잘 확립되어 있다(4). 중앙 맥파 속도(PWV: pulse wave velocity)로 측정되는 혈관경직도는 CVD와 가장 강력하게 연관되어 있고(5), 성인에서의 심혈관 사망률 및 전-원인의 사망률 모두를 예견한다(6). PWV는 심지어 고혈압이 없는 경우에도 대사성 질환과 연관됨이 보고되었다(7). 또한, 건강한 사람에 대한 여러 연구에서도 BMI 증가에 따른 중앙 및 상완 수축기 혈압과 혈관경직도의 평행적 증가가 보고되었다(8-10). 더불어, 중년 대상에 대한 최근의 후발 연구는 증가된 BMI 및 허리둘레를 가지면서 대사성 질환 존재 시 혈관경직도에서의 연령 관계된 증가가 더 큼을 밝혔다(11). 그러나 과체중 중년에서 대사이상 및 혈관경직도에서 연령 관계된 주요 인자가 무엇인지는 아직 밝혀진바 없다.It is well established that high vascular stiffness in adults is associated with increased CVD risk (4). Vascular stiffness, as measured by central pulse wave velocity (PWV), is most strongly associated with CVD (5) and predicts both cardiovascular mortality and all-cause mortality in adults (6). PWV has been reported to be associated with metabolic disease even in the absence of hypertension (7). Several studies of healthy persons have also reported a parallel increase in central and brachial systolic blood pressure and vascular stiffness with increasing BMI (8-10). In addition, a recent late study on middle-aged subjects revealed increased age-related increases in vessel stiffness in the presence of metabolic disease with increased BMI and waist circumference (11). However, age-related major factors in the metabolic abnormality and vascular stiffness in the middle-aged overweight are not yet known.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.
본 발명자들은 중년(40-55세)에서 일정기간 과체중을 유지하는 과체중군의 대사체 프로파일링을 수행하여, 동일한 기간 내 정상 체중을 유지하는 대조군의 대사체 프로파일과 비교하여 혈관경직도와 상관관계를 갖는 혈장 대사체 및 파라미터를 규명하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 과체중군의 경우 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)이 대조군보다 현저히 증가되고, 혈관경직도의 지표인 상완-발목 맥파속도(ba-PWV: brachial-ankle pulse wave velocity)와 양의 상관관계를 가지고; 라이소-포스파티딜콜린(18:2)은 대조군보다 현저하게 감소하고, 락토실세라마이드와 음의 상관관계를 가져 심혈관 합병증의 위험이 높다는 것을 확인하였다. 또한, 과체중군은 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP), 허리둘레, 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)의 수치가 대조군보다 현저하게 증가되고, BMI 및 SBP는 상완-발목 맥파속도와 양의 상관관계를 가져 혈관경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높아짐을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors conducted metabolome profiling of an overweight group that maintained overweight for a certain period of time in the middle age (40-55 years) and compared the metabolic profile of a control group maintaining normal body weight over the same period, And plasma metabolic parameters and parameters. As a result, L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosyl ceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) were significantly increased in the overweight group and the index of blood vessel stiffness Positive correlation with brachial-ankle pulse wave velocity (ba-PWV); Lysophosphatidylcholine (18: 2) was significantly lower than that of the control group and had a negative correlation with lactosylceramide, confirming the high risk of cardiovascular complications. In addition, the overweight group also had a higher level of systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), waist circumference, triglyceride, total cholesterol, free fatty acid (FFA), glucose, insulin, (HOMA-IR) was significantly increased compared with the control group, and BMI and SBP had a positive correlation with the brachial-ankle pulse wave velocity, and thus, the risk of cardiovascular complications was increased due to the high vascular stiffness. .
따라서, 본 발명의 목적은 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of cardiovascular complications.
본 발명의 다른 목적은 심혈관 합병증 진단 키트를 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide a cardiovascular complication diagnostic kit.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 대상체(subject)로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 얻는 단계; 및 (b) 상기 시료에 있는 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드, 포스파티딜콜린(18:2/18:2) 및 라이소-포스파티딜콜린(18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도를 측정하는 단계로서, 상기 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도가 대조군 시료의 것보다 증가하거나, 상기 라이소-포스파티딜콜린(18:2)의 농도가 대조군 시료의 것보다 감소하는 경우 혈관 경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높은 것으로 판단하는 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a method for preparing a blood sample comprising the steps of: (a) obtaining a sample containing blood separated from a subject; (18: 2/18: 2) and lysophosphatidylcholine (18: 2) in the sample, and (b) the L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosyl ceramide, and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2), wherein the concentration of the plasma metabolite is selected from the group consisting of L-leucine, palmitic amide, ) Or the concentration of the lyso-phosphatidylcholine (18: 2) is lower than that of the control sample, the blood vessel stiffness is high, and thus, the concentration of the plasma metabolite selected from the group consisting of Providing a method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of cardiovascular complications that are considered to be at high risk.
본 발명자들은 중년(40-55세)에서 일정기간 과체중을 유지하는 과체중군의 대사체 프로파일링을 수행하여, 동일한 기간 내 정상 체중을 유지하는 대조군의 대사체 프로파일과 비교하여 혈관경직도와 상관관계를 갖는 혈장 대사체 및 파라미터를 규명하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 과체중군의 경우 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)이 대조군보다 현저히 증가되고, 혈관경직도의 지표인 상완-발목 맥파속도(ba-PWV: brachial-ankle pulse wave velocity)와 양의 상관관계를 가지고; 라이소-포스파티딜콜린(18:2)은 대조군보다 현저하게 감소하고, 락토실세라마이드와 음의 상관관계를 가져 심혈관 합병증의 위험이 높다는 것을 확인하였다. 또한, 과체중군은 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP), 허리둘레, 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)의 수치가 대조군보다 현저하게 증가되고, BMI 및 SBP는 상완-발목 맥파속도와 양의 상관관계를 가져 혈관경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높아짐을 확인하였다.The present inventors conducted metabolome profiling of an overweight group that maintained overweight for a certain period of time in the middle age (40-55 years) and compared the metabolic profile of a control group maintaining normal body weight over the same period, And plasma metabolic parameters and parameters. As a result, L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosyl ceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) were significantly increased in the overweight group and the index of blood vessel stiffness Positive correlation with brachial-ankle pulse wave velocity (ba-PWV); Lysophosphatidylcholine (18: 2) was significantly lower than that of the control group and had a negative correlation with lactosylceramide, confirming the high risk of cardiovascular complications. In addition, the overweight group also had a higher level of systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), waist circumference, triglyceride, total cholesterol, free fatty acid (FFA), glucose, insulin, (HOMA-IR) values were significantly higher than those of the control group. BMI and SBP were positively correlated with the brachial-ankle pulse wave velocity, indicating that the risk of cardiovascular complications was increased due to the high vascular stiffness.
따라서 본 발명은 혈장 대사체의 농도 또는 생화학적 파라미터를 측정함으로써 혈관경직도를 예측하여 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 심혈관 합병증 진단키트에 관한 것이다.Accordingly, the present invention relates to a method for predicting vascular stiffness by measuring the concentration or biochemical parameters of a plasma metabolite and providing information necessary for the diagnosis or prognosis of cardiovascular complications, and a diagnostic kit for cardiovascular complications.
본 명세서에서 용어 진단은 특정 질병 또는 질환에 대한 한 객체의 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 한 객체가 특정 질병 또는 질환을 현재 가지고 있는 지 여부를 판정하는 것(예컨대, 고-LDL-콜레스테롤 질환의 동정), 특정 질병 또는 질환에 걸린 한 객체의 예후(prognosis)를 판정하는 것, 또는 테라메트릭스(therametrics)(예컨대, 치료 효능에 대한 정보를 제공하기 위하여 객체의 상태를 모니터링 하는 것)을 포함한다.As used herein, the term diagnosis includes determining the susceptibility of an object to a particular disease or disorder, determining whether an object currently has a particular disease or disorder (e.g., high-LDL-cholesterol disease Determining the prognosis of an object that has suffered a particular disease or disorder, or including therametrics (e.g., monitoring the status of an object to provide information about the therapeutic efficacy) do.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 심혈관 합병증은 고트리글리세라이드혈증, 울혈성 심부전, 심비대증, 부정맥, 관상동맥질환(coronary artery disease, CAD) 또는 심혈관질환을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the cardiovascular complications of the present invention include, but are not limited to, hypertriglyceridemia, congestive heart failure, cardiac hypertrophy, arrhythmia, coronary artery disease (CAD) no.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 관상동맥질환은 심근경색, 안정협심증, 이형(프린즈메탈)협심증, 다른 만성 관상동맥질환, 아테롬성동맥경화증, 급성 관상동맥 증후군[예컨대, 불안정협심증, NSTEMI(non-ST-elevation myocardial infarction) 또는 STEMI(ST-elevation myocardial infarction)), PAOD(peripheral arterial occlusive disease] 또는 뇌혈관 발작을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the coronary artery disease of the present invention is used for the treatment and / or prevention of myocardial infarction, angina pectoris, pruritus angina, other chronic coronary artery disease, atherosclerosis, acute coronary syndrome but are not limited to, non-ST-elevation myocardial infarction (STEMI) or ST-elevation myocardial infarction (STEMI)), peripheral arterial occlusive disease (PAOD)
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 심혈관질환은 울혈성 심부전, 고혈압, 폐동맥고혈압, 심근 및 뇌경색, 아테롬성동맥경화증, 죽종형성, 혈전증, 허혈성 심장질환, 혈관 재협착(post-angioplasty restenosis), 신부전, 심장부종, 신장기능부전(renal insufficiency), 신부종, 간부종, 폐부종, 발작, 일관성 허혈발작, 뇌혈관 장애, 재협착, 고혈압에서 혈압 조절, 혈소판 부착, 혈소판응집, 평활근 세포증식, 의료장치의 이용과 관련된 혈관합병증, 의료장치의 이용에 따른 상처, 폐혈전색전증, 뇌혈전색전증, 혈전정맥염, 저혈소판증 또는 출혈장애를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
According to one embodiment of the present invention, the cardiovascular diseases of the present invention are selected from the group consisting of congestive heart failure, hypertension, pulmonary hypertension, myocardial and cerebral infarction, atherosclerosis, atheroma, thrombosis, ischemic heart disease, post- angioplasty restenosis, , Platelet adhesion, platelet aggregation, smooth muscle cell proliferation, hypertension, hypertension, renal insufficiency, renal insufficiency, renal adenocarcinoma, pulmonary edema, seizure, seizure, consistent ischemic attack, cerebrovascular disorder, restenosis, But are not limited to, vascular complications associated with the use of medical devices, wounds associated with the use of medical devices, pulmonary thromboembolism, cerebral thromboembolism, thrombophlebitis, hypoplasia or bleeding disorders.
본 발명의 방법을 각각의 단계 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다:The method of the present invention will be described in detail in each step as follows:
단계 (a): 대상체(subject)로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 얻는 단계 Step (a): obtaining a sample containing blood separated from a subject
본 발명에 따르면, 우선 대상체로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 얻는다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 대상체는 체질량지수(BMI)가 25 kg/m2 이상인 대상체이다. 하기 실시예에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 대상체는 BMI가 25 kg/m2 이상으로 과체중으로 분류되는 대상체이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 대상체는 체질량지수(BMI)가 25-50 kg/m2, 25-40 kg/m2, 25-35 kg/m2, 25-30 kg/m2 또는 25kg/m2 이상 30 kg/m2 미만이다. 본 발명의 대상체는 포유류에 해당하는 동물을 모두 포함하며, 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 대상체는 인간이다.According to the present invention, first, a sample containing blood separated from a subject is obtained. According to one embodiment of the present invention, the subject of the present invention is a subject having a body mass index (BMI) of 25 kg / m 2 or more. As described in the following examples, the subject of the present invention is a subject that is classified as overweight with a BMI of 25 kg / m 2 or more. According to another embodiment of the present invention, the subject of the present invention has a BMI of 25-50 kg / m 2 , 25-40 kg / m 2 , 25-35 kg / m 2 , 25-30 kg / m 2 2 or 25 kg / m 2 or more and less than 30 kg / m 2 . The subject of the present invention includes all animals corresponding to a mammal, and according to a specific embodiment of the present invention, the subject is a human.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 대상체의 연령은 35-60세, 38-58세 또는 40-55세이다.
According to one embodiment of the present invention, the subject of the present invention is 35-60 years old, 38-58 years old or 40-55 years old.
단계 (b): 단계 (a)의 시료에 있는 혈장 대사체의 농도를 측정하는 단계 Step (b): measuring the concentration of the plasma metabolite in the sample of step (a)
단계 (a) 실시 이후, 단계 (a)의 시료에 있는 혈장 대사체의 농도를 측정한다.After step (a) is carried out, the concentration of the plasma metabolite in the sample of step (a) is measured.
본 명세서에서 용어 혈장 대사체는 혈액 기원의 액상 시료로부터 수득한 대사물질을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 혈액 기원은 전혈이고, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 혈장이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 혈장 대사체를 검출하기 위해 전혈을 전처리할 수 있다. 예를 들어, 여과, 증류, 추출, 분리, 농축, 방해 성분의 불활성화, 시약의 첨가 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 대사체는 대사 및 대사 과정에 의해 생산된 물질 또는 생물학적 효소 및 분자에 의한 화학적 대사작용으로 발생한 물질 등을 포함할 수 있다.As used herein, the term plasma metabolite refers to a metabolite obtained from a liquid sample of blood origin. According to one embodiment of the present invention, the blood origin is whole blood, and according to another embodiment of the present invention, it is plasma. According to one embodiment of the present invention, whole blood can be pretreated to detect plasma metabolites of the present invention. For example, filtration, distillation, extraction, separation, concentration, inactivation of interfering components, addition of reagents, and the like. In addition, the metabolites may include substances produced by metabolism and metabolism, biological enzymes, and substances generated by chemical metabolism by molecules.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 대조군은 체질량지수(BMI)가 25 kg/m2 미만인 대상체이다. 하기 실시예에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 대상체는 BMI가 25 kg/m2 미만으로 정상 체중으로 분류되는 대상체이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 대상체는 체질량지수(BMI)가 10 kg/m2 이상 25 kg/m2 미만, 15 kg/m2 이상 25 kg/m2 미만, 18 kg/m2 이상 25 kg/m2 미만 또는 18.5 kg/m2 이상 25 kg/m2 미만이다.According to one embodiment of the present invention, the control of the present invention is a subject having a body mass index (BMI) of less than 25 kg / m 2 . As described above in the following examples, the subject of the present invention is a subject classified as a normal weight with a BMI of less than 25 kg / m 2 . In further embodiments, the subject of the invention is a body mass index (BMI) is 10 kg / m 2 over 25 kg / m is less than 2, 15 kg / m 2 over 25 kg / m is less than 2, 18 kg / m 2 or more but less than 25 kg / m 2 or 18.5 kg / m 2 or more but less than 25 kg / m 2 .
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 대조군의 연령은 35-60세, 38-58세 또는 40-55세이다.According to one embodiment of the present invention, the age of the control group of the present invention is 35-60 years, 38-58 years, or 40-55 years.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 단계 (b) 이후 체질량지수(BMI), 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP), 허리둘레, 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)로 구성되는 군으로부터 선택되는 파라미터를 측정하는 단계 (c)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법으로, 상기 파라미터의 수치가 대조군에 비하여 증가되는 경우 혈관 경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높은 것으로 판단한다.According to one embodiment of the present invention, the method of the present invention further comprises the step of administering to a patient in need of such treatment a therapeutically effective amount of a compound of formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, after step (b) (C) measuring a parameter selected from the group consisting of glucose, insulin, serum sensitive sensitive C-response protein (hs-CRP) and homeostasis model evaluation of insulin resistance (HOMA-IR) , It is judged that the risk of cardiovascular complications is high because the blood vessel stiffness is high when the value of the parameter is increased as compared with the control group.
본 발명에 따르면, 본 발명자들에 의하여 새롭게 규명된 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드, 포스파티딜콜린(18:2/18:2) 또는 라이소-포스파티딜콜린(18:2) 이외에도 상기 파라미터에 대한 수치가 대조군보다 증가됨을 확인함으로서 보다 일관성 있고 신뢰도 높은 혈관경직도가 높음에 따른 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보의 제공이 가능하다. L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosyl ceramide, phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) or lysophosphatidylcholine (18: 2), it is possible to provide information necessary for the diagnosis or prognosis of cardiovascular complications according to the higher consistency and higher reliability of blood vessel stiffness by confirming that the value for the parameter is increased than that of the control group.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 측정은 기준시점 및 기준시점으로부터 1-10년의 시간 경과 후 측정한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 측정은 기준시점 및 기준시점으로부터 1-7년, 1-5년, 2-5년, 2-4년 또는 3년의 시간 경과 후 측정한다.According to one embodiment of the present invention, the measurement of the present invention is measured after a lapse of time of 1-10 years from the reference time point and the reference time point. According to another embodiment of the invention, the measurements are taken after a time period of 1-7 years, 1-5 years, 2-5 years, 2-4 years or 3 years from the baseline and baseline.
본 명세서에서 용어기준시점이란 혈장 대사체 프로파일링(즉, 혈장 대사체 농도의 측정) 또는 상기 파라미터 수치의 측정을 개시하는 특정 시점을 의미한다.As used herein, the term baseline refers to a specific time point at which to initiate the measurement of plasma metabolism (i.e., measurement of plasma metabolite concentration) or the parameter value.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 본 발명의 L-류신, L-옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴으로 구성된 군으로부터 선택된 혈장 대사체의 농도가 기준시점에서 측정한 농도보다 시간 경과 후 측정한 농도가 증가하는 경우 혈관 경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높은 것으로 판단한다. 하기 실시예에서 증명한 바와 같이, 대조군의 경우 L-류신, L-옥타노일카르니틴 또는 데카노일카르니틴의 농도에 있어 기준시점에서 측정한 농도보다 3년의 시간 경과 후 측정한 농도가 감소함을 알 수 있다(표 2).According to one embodiment of the present invention, the method of the present invention is characterized in that the concentration of the plasma metabolite selected from the group consisting of L-leucine, L-octanoyl carnitine and decanoyl carnitine of the present invention, The increased risk of cardiovascular complications is associated with increased vascular stiffness. As evidenced in the following examples, it was found that the concentration measured for the L-leucine, L-octanoyl carnitine or decanoyl carnitine in the control group after the lapse of 3 years from the reference time was found to decrease (Table 2).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 본 발명의 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)로 구성되는 군으로부터 선택된 파라미터의 수치가 기준시점에서 측정한 수치보다 시간 경과 후 측정한 수치가 증가하는 경우 혈관 경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높은 것으로 판단한다. 하기 실시예에서 증명한 바와 같이, 대조군의 경우 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)의 수치에 있어 기준시점에서 측정한 수치보다 3년의 시간 경과 후 측정한 수치가 감소함을 알 수 있다(표 1).According to one embodiment of the present invention, the method of the present invention can be used as a model of a homeostasis model of triglycerides, total cholesterol, free fatty acids (FFA), glucose, insulin, serum sensitive emetic C-reactive protein (hs- (HOMA-IR) is higher than the value measured at baseline, the risk of cardiovascular complications is high because of the high vascular stiffness. (Hs-CRP) and insulin resistance (HOMA-IR) as a control group, as demonstrated in the following examples, in the case of the control group, ), The measured value after 3 years time is found to be smaller than the measured value at the reference time (Table 1).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 단계 (b) 이후 L-발린, L-페닐알라닌, 라이소-포스파티딜콜린(14:0), 라이소-포스파티딜콜린(16:0), 라이소-포스파티딜콜린(18:0), 라이소-포스파티딜콜린(20:3), 라이소-포스파티딜콜린(22:6) 및 포스파티딜콜린(18:0/20:4)로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도를 측정하는 단계를 추가적으로 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the method of the present invention is characterized in that after step (b), L-valine, L-phenylalanine, lysophosphatidylcholine 14: 0, lysophosphatidylcholine 16: The concentration of plasma metabolites selected from the group consisting of phosphatidylcholine (18: 0), lysophosphatidylcholine (20: 3), lysophosphatidylcholine (22: 6) and phosphatidylcholine (18: 0/20: And further comprising the step of measuring.
본 발명에 따르면, 본 발명의 L-옥타노일카르니틴의 변화는 L-류신, L-페닐알라닌 또는 데카노일카르니틴의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of L-octanoyl carnitine of the present invention is positively correlated with the change of L-leucine, L-phenylalanine or decanoyl carnitine.
본 발명에 따르면, 본 발명의 락토실세라마이드의 변화는 데카노일카르니틴의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of the lactosyl ceramide of the present invention is positively correlated with the change of decanoyl carnitine.
본 발명에 따르면, 본 발명의 락토실세라마이드의 변화는 L-발린, 라이소-포스파티딜콜린(14:0, 16:0, 18:0, 18:2, 20:3 또는 22:6) 또는 포스파티딜콜린(18:0/20:4)의 변화와 음의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of the lactosylceramide of the present invention is inhibited by L-valine, lysophosphatidylcholine (14: 0, 16: 0, 18: 0, 18: 2, 20: 3 or 22: 6) or phosphatidylcholine 18: 0/20: 4).
본 발명에 따르면, 본 발명의 L-발린의 변화는 HOMA-IR의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of L-valine of the present invention has a positive correlation with the change of HOMA-IR.
본 발명에 따르면, 본 발명의 L-류신의 변화는 HOMA-IR의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of L-leucine of the present invention is positively correlated with the change of HOMA-IR.
심장은 동맥을 수축시켜서 혈액이 순환할 수 있는 펄스 또는 에너지를 발생시키며, 노화 및 아테롬성동맥경화증으로 인해 동맥은 경직된다. 사망의 주된 원인들 중 심근경색 및 뇌졸중(stroke)은 모두 아테롬성동맥경화증의 직접적인 결과이다. 증가된 혈관경직도는 심혈관질환의 증가된 위험도와 관련되어 있다. 이러한 혈관경직도를 측정하는 방법은 크게 3가지로 분류할 수 있다: (a)유순도(compliance), 혈관 한 부위의 경직도 측정; (b) 맥파속도(pulse wave velocity, PWV), 혈관 한 부분의 경직도 측정(예컨대, 대동맥, 상지 또는 하지); 및 (c) 맥파 파형분석(pulse wave analysis, PWA), 전신 혈관경직도를 측정.The heart contracts the arteries to generate a pulse or energy that the blood can circulate, and the arteries become rigid due to aging and atherosclerosis. Myocardial infarction and stroke among the major causes of death are all direct consequences of atherosclerosis. Increased vascular stiffness is associated with increased risk of cardiovascular disease. There are three main methods for measuring these vessel stiffness: (a) compliance, measuring the stiffness of a portion of the vessel; (b) pulse wave velocity (PWV), measuring the stiffness of a portion of a blood vessel (e.g., aorta, upper or lower extremity); And (c) pulse wave analysis (PWA) and measurement of systemic blood vessel stiffness.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 혈관경직도는 상완-발목 맥파속도(brachial-ankle pulse wave velocity)에 의해 측정된다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명에서 측정된 상완-발목 맥파속도에 의해 측정된 혈관경직도는 심혈관 합병증의 위험인자이다.According to one embodiment of the present invention, the vascular stiffness of the present invention is measured by brachial-ankle pulse wave velocity. According to another embodiment of the present invention, the vascular stiffness measured by the brachial-ankle pulse wave velocity measured in the present invention is a risk factor for cardiovascular complications.
본 명세서의 용어 “맥파속도(pulse wave velocity, PWV)”는 혈관을 따라 이동하는 맥파의 전달 속도를 의미하며, 혈관 부분(segment) 간의 경직도를 나타낸다. 일반적으로 인간 대동맥의 맥파속도는 약 5 m/s에서 >15 m/s이다. 대동맥 PWV의 측정을 통해 혈관경직도를 예측 또는 진단할 수 있다. 증가된 대동맥 PWV 는 심혈관질환[예를 들어, 신부전(Blacher et al., Circulation. 1999; 99: 24342439), 고혈압(Laurent et al., Hypertension. 2001; 37: 12361241), 당뇨병(Cruickshank et al., Circulation . 2002; 106: 20852090)등]의 높은 위험도를 나타냈다. 최근의 연구 결과에 따르면, 상완-발목 맥파속도는 대동맥 PWV와 연관성을 보였다(Yamashina A et al., Hypertens Res, 25: 359-364. 2002). 따라서, 본 발명에서는 상완-발목 맥파속도(branchial-ankle pulse wave velocity, baPWV)를 측정하였다.As used herein, the term " pulse wave velocity (PWV) " refers to the propagation velocity of a pulse wave traveling along a blood vessel, and indicates the degree of stiffness between blood vessel segments. In general, the pulse rate of the human aorta is> 15 m / s at about 5 m / s. Measurement of aortic PWV can predict or diagnose vascular stiffness. Increased aortic PWV has been implicated in the pathogenesis of cardiovascular disease [eg, renal failure (Blacher et al., Circulation . 1999; 99: 24342439), hypertension (Laurent et al., Hypertension . 2001; 37: 12361241), diabetes (Cruickshank et al. , Circulation . 2002; 106: 20852090)]. Recent studies have shown that brachial-ankle pulse wave velocity is associated with aortic PWV (Yamashina A et al., Hypertens Res. , 25: 359-364. 2002). Accordingly, in the present invention, the measurement of the branchial-ankle pulse wave velocity (baPWV) was performed.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 단계 (c) 이후 허리 엉덩이 둘레 비율을 측정하는 단계를 추가적으로 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the method further comprises the step of measuring the waist-to-hip ratio after step (c).
본 발명에 따르면, 본 발명의 상완-발목 맥파속도의 변화는 허리둘레, 허리 엉덩이 둘레 비율, 수축기 혈압, 체질량지수, 트리글리세리드 또는 혈청 고민감성 C-반응 단백질 수치의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change in the upper arm-ankle pulse wave velocity of the present invention is positively correlated with the change in the waist circumference, waist hip circumference ratio, systolic blood pressure, body mass index, triglyceride or serum-sensitive C-reactive protein level.
본 발명에 따르면, 본 발명의 L-옥타노일카르니틴의 변화는 허리 엉덩이 둘레 비율, 총콜레스테롤 또는 유리 지방산 수치의 변화와 양의 상관관계가 있다.According to the present invention, the change of L-octanoyl carnitine of the present invention is positively correlated with changes in the waist-to-hip circumference ratio, total cholesterol, or free fatty acid level.
본 명세서에서 용어(혈장 대사체 농도 또는 파라미터 수치의) 증가는 정상 체중을 가지는 대조군의 혈장 대사체 농도, 파라미터 수치 또는 이들의 기준시점 및 시간 경과 후 농도 또는 수치 사이의 변화에 비하여 측정 가능할 정도로 유의하게 농도, 수치 또는 변화 정도가 증가된 것을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대조군의 파라미터 수치에 대하여 5%, 7%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 또는 100% 이상 증가된 것을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대조군의 혈장 대사체 농도에 대하여 5%, 6%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40% 또는 50% 이상 증가된 것을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대상체의 기준시점 및 시간 경화 후의 혈장 대사체 농도 또는 파라미터 수치가 대조군의 기준시점 및 시간 경과 후의 혈장 대사체 농도 또는 파라미터 수치의 음으로의 변화에 대하여 양으로 변화한 경우, 또는 변화도가 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 30% 또는 40% 이상 증가된 것을 의미한다.As used herein, the term increase (of plasma metabolite concentration or parameter value) means that the plasma metabolite concentration of a control having normal body weight, the parameter value, or the reference time point thereof, Means that the concentration, level or extent of change has increased. According to an embodiment of the present invention, the parameter value of the control group is increased by 5%, 7%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% or 100% or more. According to one embodiment of the present invention, it means that the plasma metabolite concentration of the control group is increased by 5%, 6%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40% or 50% or more. According to one embodiment of the present invention, the reference time point of the subject and the plasma metabolite concentration or parameter value after the time curing change positively with respect to the change of the plasma metabolism concentration or parameter value after the reference time point of the control group and the time lapse , Or the degree of change is increased by 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 30% or 40% or more.
본 명세서에서 용어(혈장 대사체 농도 또는 파라미터 수치의) 감소는 정상 체중을 가지는 대조군의 혈장 대사체 농도, 파라미터 수치 또는 이들의 기준시점 및 시간 경과 후 농도 또는 수치 사이의 변화에 비하여 측정 가능할 정도로 유의하게 농도, 수치 또는 변화 정도가 감소된 것을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대조군의 혈장 대사체 농도에 대하여 5% 또는 10% 이상 감소된 것을 의미한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대상체의 기준시점 및 시간 경화 후의 혈장 대사체 농도 변화도가 10%, 15% 또는 20% 이상 감소된 것을 의미한다.As used herein, the term reduction (of plasma metabolite concentration or parameter value) means that the plasma metabolite concentration of the control with normal body weight, the parameter value or the reference time point thereof, Means that the concentration, level, or degree of change is reduced. According to one embodiment of the invention, it means that the plasma metabolite concentration of the control group is reduced by 5% or more by 10% or more. According to an embodiment of the present invention, the reference time point of the subject and the degree of plasma metabolism concentration change after time curing are reduced by 10%, 15%, or 20% or more.
본 발명에 따르면, L-발린, L-류신, L-페닐알라닌, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)은 3년 후의 VIP(variable importance in the projection) 수치가 1 이상인 혈장 대사체로 대조군과의 차이가 큼을 나타낸다.In accordance with the present invention, it has been found that VIP (variable importance in three years) in L-valine, L-leucine, L-phenylalanine, L- octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosyl ceramide and phosphatidylcholine The projection is a plasma metabolite with a value of 1 or more, indicating a large difference from the control.
또한, 본 발명에 따르면 상완-발목 맥파 속도 변화의 가장 강력한 독립적 예측인자는 기준시점의 체질량지수, 수축기 혈압, L-옥타노일카르니틴 또는 락토실세라미드인바, 혈관경직도의 증가에 따른 심혈관 합병증의 위험의 강장 강력한 혈장 대사체 또는 파라미터는 상기 체질량지수, 수축기 혈압, L-옥타노일카르니틴 또는 락토실세라미드이다.
In addition, according to the present invention, the strongest independent predictor of the change in brachial-ankle pulse wave velocity is the risk of cardiovascular complications due to increased baseline body mass index, systolic blood pressure, L-octanoyl carnitine or lactosylceramide, and vascular stiffness Tumor Strong plasma metabolites or parameters are the body mass index, systolic blood pressure, L-octanoyl carnitine or lactosylceramide.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드, 포스파티딜콜린(18:2/18:2) 및 라이소-포스파티딜콜린(18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 심혈관 합병증 진단 키트를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition comprising L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide, phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) and lysophosphatidylcholine : ≪ / RTI > 2). ≪ Desc /
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 진단 키트는 체질량지수(BMI), 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP), 허리둘레, 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 글루코오스, 인슐린, 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)로 구성되는 군으로부터 선택되는 파라미터에 대한 정량장치를 추가적으로 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the diagnostic kit of the present invention is a kit comprising body mass index (BMI), systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), waist circumference, triglyceride, total cholesterol, free fatty acid (FFA) , Serum tightly sensitive C-reactive protein (hs-CRP), and homeostasis model evaluation of insulin resistance (HOMA-IR).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도가 대조군에 비하여 증가되는 경우, 증가된 심혈관 합병증의 위험도를 나타낸다.According to one embodiment of the present invention there is provided a pharmaceutical composition comprising a compound selected from the group consisting of L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) The risk of increased cardiovascular complications is increased when the concentration of plasma metabolite is increased compared to the control.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 L-발린, 라이소-포스파티딜콜린(18:2)의 농도가 대조군에 비하여 감소되는 경우, 증가된 심혈관 합병증의 위험도를 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, when the concentration of L-valine, lyso-phosphatidylcholine (18: 2) of the present invention is reduced compared to the control, it represents a risk of increased cardiovascular complications.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 혈장 대사체에 대한 정량장치는 크로마토그래피/질량분석기이다.According to one embodiment of the present invention, the apparatus for quantifying the plasma metabolite of the present invention is a chromatography / mass spectrometer.
본 발명에서 이용되는 크로마토그래피는 액체-고체 크로마토그래피(Liquid-Solid Chromatography, LSC), 종이 크로마토그래피(Paper Chromatography, PC), 박층 크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography, TLC), 기체-고체 크로마토그래피(Gas-Solid Chromatography, GSC), 액체-액체 크로마토그래피(Liquid-Liquid Chromatography, LLC), 포말 크로마토그래피(Foam Chromatography, FC), 유화 크로마토그래피(Emulsion Chromatography, EC), 기체-액체 크로마토그래피(Gas-Liquid Chromatography, GLC), 이온 크로마토그래피(Ion Chromatography, IC), 겔 여과 크로마토그래피(Gel Filtration Chromatograhy, GFC) 또는 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC)를 포함하나, 이에 제한되지 않고 당업계에서 통상적으로 사용되는 모든 정량용 크로마토그래피를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 크로마토그래피는 액체-고체 크로마토그래피이고, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 울트라 퍼포먼스 액체 크로마토그래피(ultra performance liquid chromatography, UPLC)이다. The chromatography used in the present invention can be carried out by liquid-solid chromatography (LSC), paper chromatography (PC), thin-layer chromatography (TLC), gas- Gas-Solid Chromatography (GSC), Liquid-Liquid Chromatography (LLC), Foam Chromatography (FC), Emulsion Chromatography (EC) Including, but not limited to, gel filtration chromatography (GLC), ion chromatography (IC), Gel Filtration Chromatography (GFC), or Gel Permeation Chromatography All chromatographies for routine use can be used. According to one embodiment of the present invention, the chromatography used in the present invention is liquid-solid chromatography, and according to another embodiment of the present invention is ultra performance liquid chromatography (UPLC).
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 질량분석기는 푸리에변환 질량 분석기(FTMS: Fourier Transform Mass Spectrometer)이고, 본 발명의 특정 구현예에 따르면, LTQ-오비트랩 MS이다.According to another embodiment of the present invention, the mass analyzer used in the present invention is a Fourier Transform Mass Spectrometer (FTMS) and according to a specific embodiment of the present invention, LTQ-orbitrap MS.
본 발명의 혈당 대사체는 다른 이동성에 따라 UPLC에서 각 성분들이 분리되며, 질량분석기를 거쳐 얻어진 분자량 정보뿐만 아니라 구조 정보(elemental composition)를 이용하여 구성 성분을 확인할 수 있다.The components of blood glucose metabolism of the present invention can be identified by using not only the molecular weight information obtained through the mass spectrometer but also the elemental composition.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 파라미터의 수치가 대조군에 비하여 증가되는 경우, 증가된 심혈관 합병증의 위험도를 나타낸다.
According to one embodiment of the present invention, when the value of the parameter of the present invention is increased relative to the control, it represents a risk of increased cardiovascular complications.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:
(a) 본 발명은 혈관경직도와 관련된 혈장 대사체를 측정하여 심혈관 합병증의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 진단 키트를 제공한다.(a) The present invention provides a method and a diagnostic kit for measuring plasma metabolism associated with vascular stiffness to provide information necessary for diagnosis or prognosis of cardiovascular complications.
(b) 본 발명에 따르면, 과체중 대상의 혈장에서 L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도는 혈관경직도와 양의 상관관계를 가지고, 라이소-포스파티딜콜린(18:2)은 혈관경직도와 음의 상관관계를 가져 상기 양의 상관관계를 가지는 혈장 대사체의 농도가 높거나, 음의 상관관계를 가지는 혈장 대사체의 농도가 낮으면 혈관경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높다.(b) According to the present invention, there is provided a method for the production of a pharmaceutical composition, which comprises administering an effective amount of a compound selected from the group consisting of L-leucine, palmitic amide, L-octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, lactosylceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) The concentration of the plasma metabolite to be selected has a positive correlation with the blood vessel stiffness and the lyso-phosphatidylcholine (18: 2) has a negative correlation with the blood vessel stiffness, so that the concentration of the plasma metabolite having the above- Low concentrations of plasma metabolites with high or negative correlations have a high risk of cardiovascular complications due to high vascular stiffness.
(c) 따라서 본 발명의 방법은 과체중 대상의 다양한 혈장 대사체의 농도 및 파라미터의 수치를 분석함으로써 혈관경직도를 판단하여 심혈관 합병증에 대한 진단에 유용하게 이용할 수 있는 효과가 있다.
(c) Therefore, the method of the present invention is effective for diagnosing cardiovascular complications by determining the blood vessel stiffness by analyzing the values of various plasma metabolites and parameters of overweight subjects.
도 1은 3년 후 현저하게 변화된 혈장 대사체에 대한 동정을 나타낸다. 도 1a는 기준시점 및 3년 후 정상 체중 대상(n=59)에 대한 PLS-DA 모델로부터의 스코어 플롯을 나타낸다. 도 1b는 기준시점 및 3년 후 과체중 대상(n=59)에 대한 PLS-DA 모델로부터의 스코어 플롯을 나타낸다. 도 1c는 3년 후 정상 체중 및 과체중 대상에 대한 PLS-DA 모델로부터의 스코어 플롯을 나타낸다. 도 1d-1f는 PLS-DA 모델로부터의 공변인[p] 및 신뢰도 관계[p(corr)]에 대한 S-플롯을 나타낸다.
도 2a-2d는 중년 대상에서의 기준시점과 3년 후 사이의 ba-PWV 변화 및 L-옥타노일카르니틴 변화(도 2a), ba-PWV 변화 및 락토실세라미드 변화(도 2b), L-옥타노일카르니틴 변화 및 허리 엉덩이 비율(WHR) 변화(도 2c), L-옥타노일카르니틴 변화 및 및 유리 지방산 변화(도 2d) 간의 상관관계를 나타낸다. 피어슨 상관관계에 의하여 시험하였다. r0: 전체 인구의 상관계수, r1: 대조군의 상관계수, r2: 과체중군의 상관계수.Figure 1 shows the identification of a significantly altered plasma metabolite after three years. Figure 1a shows a score plot from the PLS-DA model for a baseline and three-year normal weight subject (n = 59). Figure 1B shows a score plot from the PLS-DA model for baseline and three years later overweight subjects (n = 59). Figure 1c shows a score plot from the PLS-DA model for normal weight and overweight subjects three years later. Figures 1d-1f show S-plots for the covariance [p] and confidence [p (corr)] from the PLS-DA model.
2a-2d show changes in ba-PWV and L-octanoyl carnitine (Fig. 2a), ba-PWV changes and lactosylceramide changes (Fig. 2b), L- Nocturnal carnitine change and waist-hip ratio (WHR) change (Fig. 2c), L-octanoyl carnitine change and free fatty acid change (Fig. 2d). Pearson correlation. r 0 is the correlation coefficient of the whole population, r 1 is the correlation coefficient of the control group, and r 2 is the correlation coefficient of the overweight group.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .
실시예Example
실험재료 및 실험방법Materials and Experiments
실험대상Subject
본 발명은 대한민국 일산의 국민건강보험공단 일산 병원(National Health Insurance Corporation Ilsan Hospital)에서 2009년 1월부터 2012년 2월까지의 기간 동안 3년 간격의 의료 평가를 시행한 118명의 대상(40-55세)을 포함하였다. 본 발명자들은 3년의 기간에 걸쳐 반복 측정 시 과체중(25≤BMI<30 kg/m2) 범위 내를 유지하는 59명의 대상군을 선별하였다. 상기 과체중군을 나이 및 성별을 일치시킨 59명의 정상 체중을 가진 대조군(18.5≤BMI<25 kg/m2)과 비교하였다. 이들이 본 발명에 참여하기 전 모든 참가자들에게 본 연구의 목적에 대하여 상세히 설명한 뒤 동의를 얻었다. NHIC가 지원하는 일산 병원과 연세대학교의 생명윤리심의위원회(Institutional Review Board)가 본 발명의 프로토콜의 윤리적 승인을 하였으며, 이는 헬싱키 선언에 따라 수행되었다.
The present invention was made in 118 patients (40-55 years old) who underwent 3-year medical evaluation during the period from January 2009 to February 2012 at National Health Insurance Corporation Ilsan Hospital, Ilsan, Republic of Korea. Year). The present inventors selected 59 subject groups that were overweight during repeated measurement (25 ≤ BMI <30 kg / m 2 ) over a three-year period. The overweight group was compared with a control group of 59 normal weight (18.5? BMI <25 kg / m 2 ) with age and gender matched. Before participating in the present invention, the participants explained to each participant in detail the purpose of the study and obtained the consent. The Ilsan Hospital supported by the NHIC and the Institutional Review Board of Yonsei University have ethically approved the protocol of this invention, which was carried out in accordance with the Helsinki Declaration.
인체측정학 파라미터, 혈압, 혈액 채취 및 식이섭취 평가Anthropometry parameters, blood pressure, blood sampling and dietary intake assessment
체질량지수(BMI:body mass index, kg/m2) 측정을 위하여 대상의 체중 및 신장을 아침에 의복 및 신발을 미착용한 채로 측정하였다. 서 있는 상태의 대상의 배꼽 레벨에서 정상 호기 후 허리둘레를 측정하였다. 20분의 휴식 후 자동혈압 모니터(TM-2654, A&D, 일본)를 이용하여 앉은 채로 환자의 왼팔에서 혈압을 측정하였다. 12시간의 공복 후, EDTA-처리 튜브 또는 일반 튜브에 정맥혈 표본을 채집하고, 혈장 또는 혈청을 수득하기 위하여 원심분리한 후, 이를 분석 전까지 -70℃에 보관하였다. 반정량적 음식빈도 설문(semi-quantitative food frequency questionnaire) 및 24시간 회상방법을 이용하여 연구 대상자들의 일반적인 식이섭취를 평가하였다. 컴퓨터 지원 영약 분석 프로그램(Computer-Aided Nutritional Analysis Program, CAN-pro 3.0.; 한국영양학회, 대한민국)을 이용하여 3일 동안의 식품 기록을 기반으로 영양분 섭취를 평가 및 계산하였다.
Body mass index: for (BMI body mass index, kg / m 2) measured was measured while michakyong the clothing and footwear the weight and height of the subject in the morning. The waist circumference after normal exhalation was measured at the level of the navel of the standing subject. After 20 minutes of rest, blood pressure was measured in the left arm of the patient while sitting with an automatic blood pressure monitor (TM-2654, A & D, Japan). After 12 hours of fasting, venous blood samples were collected in EDTA-treated or general tubes and centrifuged to obtain plasma or serum, which was stored at -70 ° C until analysis. A semi-quantitative food frequency questionnaire and a 24-hour recall method were used to evaluate the general dietary intake of the subjects. Nutrient intake was assessed and calculated based on a three-day food record using a Computer-Aided Nutritional Analysis Program (CAN-pro 3.0 .;
공복혈당, 인슐린 및 인슐린 저항성의 항상성-모델 평가Homeostasis of fasting blood glucose, insulin and insulin resistance - Model evaluation
공복혈당 레벨은 Hitachi 7600 자동분석기(Hitachi Ltd., 일본)를 이용하여 헥소키나아제 방법에 의하여 분석하였다. 인슐린 레벨은 Immuno Nucleo Corporation(Stillwater, 미국)의 시판 키트를 이용하여 방사 면역 측정법(radioimmunoassay)을 이용하여 측정하였다. 인슐린 저항성(IR: Insulin resistance)은 하기 방정식을 이용하여 항상성 모델 평가(HOMA: homeostasis-model assessment)에 의하여 계산하였다: HOMAIR=[공복 인슐린(μIU/mL)×공복혈당(mmol/L)]/22.5.
Fasting blood glucose levels were analyzed by the hexokinase method using a Hitachi 7600 automatic analyzer (Hitachi Ltd., Japan). Insulin levels were measured using a radioimmunoassay using a commercial kit from Immuno Nucleo Corporation (Stillwater, USA). Insulin resistance was calculated by the homeostasis-model assessment (HOMA) using the following equation: HOMAIR = [fasting insulin (μIU / mL) fasting blood glucose (mmol / L)] / 22.5.
혈청 지질 및 유리 지방산 Serum lipids and free fatty acids
효소 분석에 의하여 총 콜레스테롤 및 트리글리세리드의 공복 레벨을 분석하고, Hitachi 7600 자동분석기를 이용하여 측정하였다. 덱스트란-황산 마그네슘으로 ApoB-함유 리포단백질을 침전시키고, 상등액에서 HDL-콜레스테롤 농도를 효소적으로 측정 하였다. 혈청 트리글리세리드 레벨<400 ㎎/dL인 대상에 대하여, LDL-콜레스테롤 농도를 Friedwald 공식을 이용하여 간접적으로 추정하였다: LDL-콜레스테롤=총 콜레스테롤-[HDL-콜레스테롤+(트리글리세리드/5)]. 혈청 트리글리세리드≥400 ㎎/dL인 대상에 대하여, LDL-콜레스테롤 농도를 직접적으로 측정하였다. 유리 지방산(FFA)는 Hitachi 7600 자동분석기로 효소적 분석[acylCoA 합성효소(acylCoA synthetase)-acylCoA 옥시다아제(ACS-ACOD) 방법]에 의하여 분석하였다.
The fasting levels of total cholesterol and triglycerides were analyzed by enzyme analysis and measured using a Hitachi 7600 automatic analyzer. The ApoB-containing lipoprotein was precipitated with dextran-magnesium sulfate and the HDL-cholesterol concentration in the supernatant was determined enzymatically. For subjects with serum triglyceride levels <400 mg / dL, LDL-cholesterol concentrations were indirectly estimated using the Friedwald formula: LDL-cholesterol = total cholesterol- [HDL-cholesterol + (triglyceride / 5)]. For subjects with serum triglycerides ≥ 400 mg / dL, the LDL-cholesterol concentration was directly measured. Free fatty acid (FFA) was analyzed by an enzymatic assay [acylCoA synthetase-acylCoA oxidase (ACS-ACOD) method] on a Hitachi 7600 automatic analyzer.
혈청 고민감성 C-반응 단백질 및 상완-발목 맥파속도(baPWV: brachial-ankle pulse wave velocity) 평가Evaluation of Serum Critically Sensitive C-Reaction Protein and Brachial-Ankle Pulse Wave Velocity (baPWV)
시판 고민감성 CRP-라텍스(II) X2 키트((Seiken Laboratories Ltd., 일본)를 이용하여 익스프레스 플러스 TM 자동-분석기(Chiron Diagnostics Co., Walpole, 미국)로 혈청 고민감성 C-반응 단백질(hs-CRP) 농도를 측정하였다. baPWV를 이전 공지된 방법(13)에 따라 자동 파형 분석기(model VP-1000; Nippon Colin Ltd., 일본)를 이용하여 측정하였다. 분석을 위하여 왼쪽 및 오른쪽 측면으로부터의 평균 baPWVs을 이용하였다.
The serum-sensitive C-reactive protein (hs-1) was assayed by the ExpressPlus TM auto-analyzer (Chiron Diagnostics Co., Walpole, USA) using a commercially available sensitive CRP-latex (II) X2 kit (Seiken Laboratories Ltd., Japan) The baPWV was measured using an automatic waveform analyzer (model VP-1000, Nippon Colin Ltd., Japan) according to the previously known method 13. For analysis, the mean baPWVs were used.
전반적(비표적화) 혈장 대사체 프로파일링Overall (non-targeted) plasma metabolism profiling
시료 준비 및 분석Sample preparation and analysis
분석 전, 100 μL 혈장에 80% 아세토니트릴 800 μL를 첨가하고, 혼합한 후 4℃에서 10,000 rpm으로 5분 동안 원심분리하였다. 상등액을 N2로 건조시킨 후 10% 메탄올에 용해시키고, 혼합한 후 4℃에서 10,000 rpm으로 5분 동안 원심분리하였다. 이후, 상층액을 새로운 바이알로 옮겨 담았다.
Prior to analysis, 800 μL of 80% acetonitrile was added to 100 μL plasma, mixed and centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. The supernatant was dried with N 2 , dissolved in 10% methanol, mixed and centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. The supernatant was then transferred to a new vial.
고성능 액체 크로마토그래피(UPLC: Ultra performance liquid chromatography)High Performance Liquid Chromatography (UPLC)
혈장 추출 시료(7 μL)를 UPLC-LTQ-Orbitrap XL(Thermo Fisher Scientific, 미국)이 결합된(coupled in-line) Acquity UPLC-BEH-C18 컬럼(2.1 x 50 mm, 1.7 μm; Waters, 미국)에 주입하였다. 상기 주입된 샘플은 0.1% 포름산을 포함한 물로 평형화시켰다. 0.1% 포름산을 포함한 농도구배 아세토니트릴로 0.35 mL/분의 속도로 20분간 시료를 용출시켰다. UPLC(Waters, 미국)를 이용하여 대사체들을 분리한 후, LTQ-Orbitrap-XL(Thermo Fisher Scientific, 미국)으로 분석하였다. 질량 분석기는 ESI-양성 모드로 운영하였다. 스프레이 전압은 5 kV였다. 질소(nitrogen sheath) 가스 및 보조 가스의 유속은 각각 50 및 5(arbitrary units) 였다. 모세관 전압, 튜브-렌즈 전압 및 모세관 온도는 각각 35 V, 80 V 및 370℃로 유지하였다. 오비트랩(Orbitrap) 데이터는 m/z 50-1,000 범위에서 수집하였다. 데이터 품질 대조를 위하여, 4가지 표준 화합물(아세트아미노펜, 설파디메톡신, 테르페나딘 및 레서핀)의 혼합물을 10개의 샘플에 각각 주입하였다. 55-65 eV에서의 충돌-에너지 램프에 의하여 대사체의 MS/MS 스펙트럼을 얻었고, 엑스칼리버 2.1 및 MS 프론티어 소프트웨어(Thermo Fisher Scientific, 미국)를 이용하여 분석하였다.
Plasma extraction samples (7 μL) were loaded on a coupled in-line Acquity UPLC-BEH-C18 column (2.1 × 50 mm, 1.7 μm; Waters, USA) coupled with UPLC-LTQ-Orbitrap XL (Thermo Fisher Scientific, USA) Lt; / RTI > The injected sample was equilibrated with water containing 0.1% formic acid. The sample was eluted with a gradient of acetonitrile containing 0.1% formic acid at a rate of 0.35 mL / min for 20 minutes. Metabolites were separated using UPLC (Waters, USA) and analyzed by LTQ-Orbitrap-XL (Thermo Fisher Scientific, USA). The mass spectrometer operated in an ESI-positive mode. The spray voltage was 5 kV. The flow rates of the nitrogen sheath gas and the auxiliary gas were 50 and 5 (arbitrary units), respectively. The capillary voltage, tube-lens voltage and capillary temperature were maintained at 35 V, 80 V and 370 ° C, respectively. Orbitrap data were collected over the m / z 50-1,000 range. For data quality control, a mixture of four standard compounds (acetaminophen, sulfadimethoxine, terfenadine and reserpine) was injected into each of 10 samples. MS / MS spectra of the metabolites were obtained by impact-energy lamps at 55-65 eV and analyzed using Excalibur 2.1 and MS Frontier software (Thermo Fisher Scientific, USA).
데이터 처리 및 Data processing and 대사체Metabolism 동정 Sympathy
유지시간, m/z 및 이온 강도를 포함하는 모든 MS 데이터는 기기에 통합되어 있는 SIEVE 소프트웨어(Thermo Fisher Scientific, 미국)을 이용하여 추출하고, 출력된 MS 데이터 결과를 매트릭스로 모았다. SIEVE 파라미터는 다음과 같다: m/z 범위 50-1,000; m/z 폭 0.02; 유지 시간 폭(retention time width) 2.5; 및 m/z 저항 0.005. 대사체는 다음의 데이터베이스를 이용하여 검색하였다: ChemSpider (www.chemspider.com), Human Metabolome(www.hmdb.ca), Lipid MAPS(www.lipidmaps.org), KEGG(www.genome.jp/kegg) 및 MassBank(www.massbank.jp). 유지 시간 및 질량 스펙트럼 모두에 기초하여 선택된 대사체들을 표준 샘플과 비교 확인하였다.
All MS data, including retention time, m / z and ionic strength, were extracted using SIEVE software (Thermo Fisher Scientific, USA) integrated in the instrument and the output MS data results were collected in a matrix. The SIEVE parameters are as follows: m / z range 50-1,000; m / z width 0.02; Retention time width 2.5; And an m / z resistance of 0.005. Metabolites were searched using the following databases: ChemSpider (www.chemspider.com), Human Metabolome (www.hmdb.ca), Lipid MAPS (www.lipidmaps.org), KEGG (www.genome.jp/kegg ) And MassBank (www.massbank.jp). Metabolites selected based on both the retention time and the mass spectrum were compared to standard samples.
통계적 분석Statistical analysis
통계적 분석은 SPSS v. 21.0(IBM SPSS statistics 21, 미국)을 이용하여 수행하였다. 통계적 분석을 위하여 왜곡된 변수들을 대수적으로(logarithmically) 변형하였다. 기술적(descriptive) 목적을 위하여, 평균값은 변환되지 않은 값으로 제시하였다. 결과는 평균±표준 오차(S.E.)로 표현하였다. 양측 P-검정값(two-tailed P-value)<0.05을 통계적 유의성이 있는 것으로 간주하였다. 기준시점 및 3년 후 대조군 및 과체중군 간의 임상적 가변성에서의 차이를 Student's 독립 t-테스트를 이용하여 측정하였다. 기준시점 값에 대한 조절에 의하여 두 군간의 변수 차이를 비교하기 위하여 일반적인 선형 모델(General linear model, GLM) 시험을 적용하였다. 각 군에서의 기준시점 및 3년 후 차이를 계산하기 위하여 대응표본 t-테스트(Paired t-test)를 이용하였다. 시간에 따른 변수 간의 관계를 평가하기 위하여 피어슨 상관 계수(Pearson's correlation coefficient) 및 편상관계수(partial correlation coefficient)를 이용하였다. 혈압과 연관된 주요 혈장 대사체를 동정하기 위하여 다중 회귀분석(Multiple regression analysis)을 수행하였다. R 패키지 'fdrtool'을 이용하여 오류 발견률(FDR: false discovery rate) 수정된 q-값을 계산하였다.Statistical analysis was performed using SPSS v. 21.0 (IBM SPSS statistics 21, USA). For statistical analysis, distorted variables were logarithmically transformed. For descriptive purposes, the mean values are presented as untransformed values. Results are expressed as mean ± standard error (SE). A two-tailed P-value <0.05 was considered statistically significant. Differences in clinical variability between baseline and three years later between the control and overweight groups were measured using Student's independent t -test. A general linear model (GLM) test was applied to compare the differences between the two groups by adjusting the baseline value. Paired t-test was used to calculate baseline and 3-year differences in each group. Pearson's correlation coefficient and partial correlation coefficient were used to evaluate the relationship between variables over time. Multiple regression analysis was performed to identify the major plasma metabolites associated with blood pressure. R package 'fdrtool' was used to calculate the corrected discovery rate (FDR) and corrected q -value.
SIMCA-P+ 소프트웨어 버전 12.0(Umetrics, 스웨덴)을 이용하여 다변수 통계 분석(Multivariate statistical analysis)을 수행하였다. 첫번째 및 두번째 PLS 요소를 사용하는 스코어 플롯 또는 S-플롯을 가시화함으로써 정상 체중 및 과체중 대상 사이의 차이점을 모델링하기 위한 분류법으로 부분 최소 자승 판별 분석(PLS-DA: Partial least-squares discriminant analysis)을 사용하였다. 모델을 확인하기 위하여, PLS-DA 모델에 7-폴드 확인(7-fold validation)을 적용한 후, 순열 검정(permutation test)(n=200)에 의하여 모델의 신뢰도를 추가적으로 엄격히 확인하였다. R 2 Y로 적합도(goodness of the fit)를 정량하고, Q 2 Y로 예측능력(predictive ability)을 정량화하였다. 일반적으로, R 2 Y는 트레이닝 세트에서 데이터가 수학적으로 얼마나 잘 생성되었는지를 보여주고, 0-1 사이에서 변화한다(1은 모델이 완벽하게 합치합을 의미한다). Q 2 Y≥0.5인 모델을 우수한 예측능력을 가지는 것으로 간주하였다.
Multivariate statistical analysis was performed using SIMCA-P + software version 12.0 (Umetrics, Sweden). Partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) is used as a taxonomy to model differences between normal and overweight subjects by visualizing a score plot or S-plot using the first and second PLS elements. Respectively. To validate the model, the reliability of the model was further rigorously checked by applying a 7-fold validation to the PLS-DA model followed by a permutation test (n = 200). R 2 Y was used to quantify the goodness of the fit, and Q 2 Y was used to quantify the predictive ability. In general, R 2 Y shows how well the data is mathematically generated in the training set and varies between 0-1 (1 means perfect fit of the model). The model with Q 2 Y ≥ 0.5 was considered to have good predictive ability.
실험결과Experiment result
기준시점 및 3년 후의 임상적 특징, 동맥 경직도 및 The baseline and 3-year clinical characteristics, arterial stiffness and 식이섭취Dietary intake
성별(두 군 모두 남성 29명 및 여성 30명) 및 연령(대조군, 46.3±0.71세; 과체중군, 46.3±0.73세)를 포함하는 기준시점의 특성은 대조군 및 과체중군 간에서 큰 차이를 보이지 않았다. 기준시점에서, 과체중군은 대조군보다 높은 BMI, 허리둘레, 트리글리세리드, FFA, 글루코오스, 인슐린, HOMA-IR 및 hs-CRP를 보였고, 낮은 HDL-콜레스테롤을 보였다(표 1). 유사하게, 3년 후 과체중군은 대조군보다 높은 BMI, 허리둘레, 수축기 및 이완기 혈압(SBP 및 DBP), 트리글리세리드, FFA, 글루코오스, 인슐린, HOMA-IR 및 ba-PWV를 보였고, 낮은 HDL-콜레스테롤을 보였다. 또한, 3년 후 과체중군은 기준시점 값과 비교하여 허리둘레, SBP, DBP, 트리글리세리드, FFA, 글루코오스, 인슐린, HOMA-IR, hs-CRP 및 ba-PWV가 증가함을 보였고, 과체중군에서 상기 허리둘레, SBP, DBP, 트리글리세리드, FFA, 글루코오스, 인슐린, HOMA-IR, hs-CRP 및 ba-PWV의 변화가 기준시점 값에 대하여 조절한 후의 정상 체중군에서의 이들의 변화와 비교하여 현저한 차이를 보였다(표 1). 대조군 및 과체중군의 추정 총 섭취열량은 기준시점에 각각 2,119±41 kcal/d 및 2,272±39 kcal/d였고(p=0.008), 3년 후에는 각각 2,125±38 kcal/d 및 2,283±37 kcal/d이었다(p=0.003). 기준시점 치 3년 후 간의 다량 영양소로부터 획득한 총 열량 섭취의 백분율에는 통계학적으로 현저한 차이가 없었고; 특히 기준시점(대조군, 1/0.85/0.71; 과체중군, 1/0.87/0.77)에서의 다불포화/단일불포화/포화(P/M/S)은 3년 후(대조군, 1/0.82/0.59; 과체중군, 1/0.89/0.60)와 현저한 차이가 없었다. 총 에너지 소비량 또는 흡연 및/또는 음주 환자의 비율도 기준시점과 3년 후 데이터 간에 큰 차이가 없었다(데이터 미기재). The baseline characteristics, including gender (29 males and 30 females in both groups) and age (control, 46.3 ± 0.71 years, overweight, 46.3 ± 0.73 years) did not differ significantly between control and overweight groups . At baseline, the overweight group showed higher BMI, waist circumference, triglyceride, FFA, glucose, insulin, HOMA-IR and hs-CRP and showed lower HDL-cholesterol (Table 1). Similarly, the overweight group showed higher BMI, waist circumference, systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP), triglyceride, FFA, glucose, insulin, HOMA-IR and ba-PWV after 3 years and low HDL-cholesterol It looked. In the overweight group, the waist circumference, SBP, DBP, triglyceride, FFA, glucose, insulin, HOMA-IR, hs-CRP and ba-PWV were increased in the overweight group, The changes in the waist circumference, SBP, DBP, triglyceride, FFA, glucose, insulin, HOMA-IR, hs-CRP and ba-PWV were significantly (Table 1). Estimated total calorie intake for the control and overweight groups was 2,119 ± 41 kcal / d and 2,272 ± 39 kcal / d at baseline ( p = 0.008) and 2,125 ± 38 kcal / d and 2,283 ± 37 kcal / d ( p = 0.003). There was no statistically significant difference in the percentage of total calorie intake obtained from macronutrients between baseline and three years later; In particular, polyunsaturated / monounsaturated / saturated (P / M / S) at baseline (control, 1 / 0.85 / 0.71; overweight group, 1 / 0.87 / 0.77) after 3 years (control, 1 / 0.82 / 0.59; Overweight group, 1 / 0.89 / 0.60). There was no significant difference in total energy consumption or percentage of smoking and / or drinking patients between baseline and three years later (data not shown).
각 값들은 평균±표준오차로 나타내었다. ∮는 로그 변환 수치에 의하여 시험하였다; P a-값은 기준(baseline)시점에서 독립 t-테스트(independent t-test)로부터 도출하였다; P b-값은 3년 후 독립 t-테스트로부터 도출하였다; P c-값:변화된 값에서 독립 t-테스트로부터 도출하였다; P d-값: 기준시점 조정 후 변화된 값에서 독립 t-테스트로부터 도출하였다; * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001은 대응표본 t-테스트(paired t-test)로부터 도출하였다.
Each value is expressed as mean ± standard error. ∮ was tested by logarithmic transformation; A P - values are standard (baseline) at the time of stand-t - was derived from the test (independent t -test); P b - values were derived from independent t-tests after 3 years; P c - value: derived from independent t - test at the changed value; P d -value: derived from the independent t-test at the changed value after baseline adjustment; * P <0.05, ** P < 0.01, *** P <0.001 is paired sample t - was derived from the test (paired t -test).
UPLCUPLC -- LTQLTQ -- OrbitrapOrbitrap 질량 분석기를 이용한 혈장 Plasma using a mass spectrometer 대사체Metabolism 프로파일링 Profiling
비타겟Non-target 대사체Metabolism 패턴 분석 Pattern analysis
기준시점 및 3년 후에 수득한 혈장 대사체의 질량 스펙트로미터(MS) 데이터를 PLS-DA 스코어 플롯으로 분석하였다. PLS-DA 스코어 플롯은 다음의 세 군의 조합으로 나타내었다: (1) 기준시점의 정상 체중 및 3년 후의 정상체중(도 1a); (2) 기준시점의 과체중 및 3년 후의 과체중(도 1b); 그리고 (3) 3년 후의 정상체중 및 과체중(도 1c). 혈장 대사체의 두 개-요소 PLS-DA 산점도(scatter plot)는 기준시점에서의 정상체중 및 3년 후 정상체중을 가진 대상을 구분하여 클러스터링하고 분명히 구분됨을 보여준다[R 2 X(cum)=0.155, R 2 Y(cum)=0.695, Q 2 Y(cum)=0.502](도 1a). 순열검정을 사용하여 PLS-DA 모델을 확인하였고, R 2 Y 절편은 0.0762이고, Q 2 Y 절편은 -0.158로 나타났다. 유사하게, 혈장 대사체의 두 개-요소 PLS-DA 산점도는 기준시점에서의 과체중 및 3년 후 과체중을 가진 대상을 구분하여 보여주었고[R 2 X(cum)=0.203, R 2 Y(cum)=0.653, Q 2 Y(cum)=0.537](도 1b), 순열검정은 0.0642의 R 2 Y 절편 및 -0.176의 Q 2 Y 절편을 나타냈다. 더불어, 혈장 대사체의 두 개-요소 PLS-DA 산점도는 3년 후 정상체중 및 3년 후 과체중을 가진 대상을 명확히 구분하여 보여주었고[R 2 X(cum)=0.197, R 2 Y(cum)=0.744, Q 2 Y(cum)=0.644](도 1c), 순열검정은 0.0884의 R 2 Y 절편 및 -0.152의 Q 2 Y 절편을 나타냈다. 기준시점 및 3년 후의 데이터에서 차이를 보이는 대사체를 동정하기 위하여, 도심 스케일링(centroid scaling)을 이용하여 공변인 p(1) 및 신뢰도 관계 p(corr)(1)의 S-플롯을 생성하였다(1d, 1e 및 1f). S-플롯은 두 군을 구분하는 연관자로서 높거나 낮은 p(corr) 값을 나타내는 대사체가 두 군의 구분에 더 관련됨 나타낸다.
Mass spectrometer (MS) data of plasma metabolites obtained at baseline and three years later were analyzed by PLS-DA score plot. PLS-DA score plots were expressed in the following three sets of combinations: (1) normal body weight at baseline and normal body weight at 3 years (FIG. 1A); (2) overweight at baseline and overweight at 3 years (Figure 1b); And (3) normal weight and overweight after three years (FIG. 1c). The two-element PLS-DA scatter plot of the plasma metabolite shows that the normal weight at baseline and those with normal body weight after three years are clustered separately and clearly distinguished [ R 2 X (cum) = 0.155 , R 2 Y (cum) = 0.695, Q 2 Y (cum) = 0.502] (FIG. The PLS-DA model was verified using permutation test, the R 2 Y intercept was 0.0762, Q 2 Y The intercept was -0.158. Similarly, the two-element PLS-DA scatter plot of the plasma metabolite showed an overweight at baseline and an overweight at three years [ R 2 X (cum) = 0.203, R 2 Y (cum) = 0.653, Q 2 Y (cum) = 0.537] (FIG. 1 b), the permutation test was 0.0642 R 2 Y intercept and -0.176 Q 2 Y Respectively. In addition, the two-element PLS-DA scatter plot of the plasma metabolite showed a clear distinction between normal weight and 3-year-old overweight after three years [ R 2 X (cum) = 0.197, R 2 Y = 0.744, Q 2 Y (cum) = 0.644] (FIG. 1 c), the permutation test was 0.0884 R 2 Y intercept and Q 2 Y Respectively. An S-plot of the covariance p (1) and the confidence relationship p ( corr ) (1) was generated using centroid scaling to identify metabolites that differed at baseline and three years later (1d, 1e and 1f). The S-plot is an association that separates the two groups, indicating that the metabolites exhibiting higher or lower p ( corr ) values are more relevant to the distinction between the two groups.
혈장 plasma 대사체Metabolism 동정 Sympathy
764개의 혈장 대사체 중, 각 군의 구분에 중요한 역할을 하는 대사체(변수)를 변수중요도척도(VIP: Variable Important in the Projection) 파라미터에 따라 선별하였고, VIP 값>1.0는 샘플군 간의 차이에 높은 연관성을 나타낸다. VIP>1.0를 기준으로 76개의 대사체를 선별하였는데, 이 중 23개는 이미 동정된 것이고, 53개는 알려지지 않은 것이었다. 대조군 및 과체중군 간의 기준시점 대사체에서는 큰 차이가 없었다. 3년 후, 대조군은 다음과 같은 12개의 대사체에서 현저한 감소를 보였다: C14:0, C16:1, C16:0, C17:0, C18:1, C18:0, C20:4, C20:3 및 C22:6를 포함하는 라이소포스파티딜콜린(lysoPCs)(데이터 미기재), PC(16:0/18:1), PC(18:0/18:2) 및 PC(18:0/20:4)(표 2). 과체중군은 11개의 대사체에서 현저한 감소를 보였고: C14:0, C16:1, C16:0, C17:0, C18:2, C18:1, C18:0, C20:4, C20:3 및 C22:6를 포함하는 라이소포스파티딜콜린(lysoPCs)(데이터 미기재) 및 PC(18:0/20:4)(표 2), 6개의 대사체에서 현저한 증가를 보였다: L-류신, 팔미틱 아미드, L-옥타노일카르니틴, 데카노일카르니틴, PC(18:2/18:2) 및 락토실세라미드(표 2). 라이소-포스파티딜콜린의 경우 라이소-포스파티딜콜린(18:2)이 대조군과 달리 과체중군에서 3년 후 유의하게 감소함을 볼 수 있었다: 5040139±211025(기준시점의 대조군의 피크 강도), 4601299±153221(3년 후의 대조군의 피크 강도); 5096388±176350(기준시점의 과체중군의 피크 강도), 4115088±106848(3년 후 과체중군의 피크 강도)(q<0.001).Among the 764 plasma metabolites, the metabolites (variables) that play an important role in the classification of each group were selected according to the Variable Important in the Projection (VIP) parameter, and the VIP value> High correlation. A total of 76 metabolites were selected based on VIP> 1.0, of which 23 were already identified and 53 were unknown. There was no significant difference in baseline metabolic rate between control and overweight groups. Three years later, the control group showed a significant reduction in the following 12 metabolites: C14: 0, C16: 1, C16: 0, C17: 0, C18: 1, C18: 0, C20: PC (18: 0/18: 2) and PC (18: 0/20: 4) containing lysophosphatidylcholine (lysoPCs) (Table 2). C18: 0, C18: 0, C18: 0, C20: 4, C20: 3, and C22: 0 were significantly decreased in the overweight group : Lysophosphatidylcholine (lysoPCs) (data not shown) and PC (18: 0/20: 4) (Table 2) containing 6: 6 L-leucine, palmitic amide, L Octanoyl carnitine, decanoyl carnitine, PC (18: 2/18: 2) and lactosylceramide (Table 2). In the case of lysophosphatidylcholine, lysophosphatidylcholine (18: 2) was significantly decreased in the overweight group after 3 years, unlike the control group: 5040139 ± 211025 (peak intensity of control group at baseline), 4601299 ± 153221 (Peak intensity of control after 3 years); 5096388 ± 176350 (Peak intensity of overweight group at baseline), 4115088 ± 106848 (Peak intensity of overweight group at 3 years) ( q <0.001).
다음으로 본 발명자들은 대조군 및 과체중군 간의 대사체 변화(기준시점 및 3년 후)를 비교하였다. 과체중군은 대조군에 비하여 L-옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴이 크게 증가함을 보였고, 대조군과 비교하여 3년 후에 L-류신, L-옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴에서 높은 피크 강도를 보였다(표 2).Next, the inventors compared the metabolic changes (baseline and three years later) between the control and overweight groups. In the overweight group, L-octanoyl carnitine and decanoyl carnitine were significantly increased compared with the control group, and the peak intensity was higher in L-leucine, L-octanoyl carnitine and decanoyl carnitine after 3 years than in the control group 2).
각 값들은 평균 정규화된 피크 강도±표준오차로 나타내었다; 대응표본 t-테스트로부터 도출한 * q<0.05, ** q<0.01, *** q<0.001; 독립 t-테스트로부터 도출한 ‡ q<0.05, ‡‡ q<0.01, ‡‡‡ q<0.001는 대조군 및 과체중군 간의 변화된 값으로부터 도출하였다. VIP: 변수중요도척도.
Each value is expressed as mean normalized peak intensity +/- standard error; * Q <0.05, ** q <0.01, *** q <0.001, derived from the corresponding sample t-test; Derived from independent t- test ‡ q <0.05, ‡‡ q < 0.01, ‡‡‡ q <0.001 was derived from a changed value between the control group and overweight. VIP: variable importance measure.
생화학적 파라미터 및 주요 혈장 Biochemical parameters and major plasma 대사체의Metabolite 변화와 Change and baPWVbaPWV 변화의 상관관계 Correlation of change
모든 개체(n=118)에서, ba-PWV 변화는 △ 허리둘레(r=0.294, P=0.001), △ 허리와 엉덩이 둘레 비율(WHR)(r=0.268, P=0.003), △ SBP(r=0.0.319, P<0.001), △ 트리글리세리드(r=0.214, P=0.020), △ hs-CRP(r=0.233, P=0.012), △ L-옥타노일카르니틴(r=0.528, P<0.001), △ 데카노일카르니틴(r=0.452, P<0.001) 및 △ 락토실세라미드(r=0.288, P=0.002)(도 2)와 양의 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과를 기초로, 본 발명자들은 △ ba-PWV의 독립적 예측인자(independent predictors)를 결정하기 위하여 다중 회귀 분석을 수행하였다. 연령, 성별, 기준시점 BMI, △ 허리둘레, △ SBP, △ 트리글리세리드, △ HOMA-IR, △ 인슐린, △ hs-CRP, △ L-류신, △ L-옥타노일카르니틴, △ 데카노일카르니틴 및 △ 락토실세라미드를 시험하였다. 비록, 기준 시점의 BMI(표준화된 β=0.185, P=0.034) 및 △ SBP(표준화된 β=0.196, P=0.020) 역시 중요하였으나, L-옥타노일카르니틴(표준화된 β=0.428, P=0.003) 및 락토실세라미드(표준화된 β=0.201, P=0.012)의 변화가 △ ba-PWV의 가장 강력한 독립적 예측인자였다.On any object (n = 118), ba- PWV changes △ waist circumference (r = 0.294, P = 0.001 ), △ waist and hip ratio (WHR) (r = 0.268, P = 0.003), △ SBP (r = 0.0.319, P <0.001), △ triglycerides (r = 0.214, P = 0.020 ), △ hs-CRP (r = 0.233, P = 0.012), △ L- octanoyl carnitine (r = 0.528, P <0.001 ), Decanoyl carnitine ( r = 0.452, P <0.001) and ΔLactosyl ceramide ( r = 0.288, P = 0.002) (FIG. 2). Based on these results, the present inventors performed multiple regression analysis to determine independent predictors of? Ba-PWV. It was found that the age, sex, baseline BMI, waist circumference,? SBP,? Triglyceride,? HOMA-IR, insulin,? Hs-CRP,? L- leucine,? L-octanoyl carnitine,? Decanoyl carnitine and? The yarn ceramides were tested. Although standardized BMI (normalized β = 0.185, P = 0.034) and ΔSBP (normalized β = 0.196, P = 0.020) were also important, L-octanoyl carnitine (normalized β = 0.428, P = 0.003 ) And lactosylceramide (normalized β = 0.201, P = 0.012) were the strongest independent predictors of Δ ba-PWV.
생화학적 파라미터 및 주요 혈장 Biochemical parameters and major plasma 대사체의Metabolite 변화와 L- Changes and L- 옥타노일카르니틴Octanoyl carnitine 및 And 락토실세라미드Lactosylceramide 변화의 상관관계 Correlation of change
L-옥타노일카르니틴의 변화는 △ WHR(도 2), △ 총 콜레스테롤, △ FFA(도 2), △ L-류신, △ L-페닐알라닌 및 △ 데카노일카르니틴(r=0.815, P<0.001)과 양의 상관관계를 나타냈다. 락토실세라미드의 변화는 △ 데카노일카르니틴과 양의 상관관계를 나타냈고, △ L-발린, △ lysoPCs(14:0, 16:0, 18:2, 18:0, 20:3 및 22:6) 및 △ PC(18:0/20:4)와 음의 상관 관계를 나타냈다(r=0.266, P=0.004). 또한, △ L-발린(r=0.411, P<0.001) 및 △ L-류신(r=0.479, P<0.001)은 △ HOMA-IR과 양의 상관관계를 나타냈다(r=0.479, P <0.001).
The change of L-octanoyl carnitine was found to be significantly different from that of DELTA WHR (Fig. 2), total cholesterol,? FFA (Fig. 2),? L- leucine,? L- phenylalanine and? Decanoyl carnitine ( r = 0.815, P < Positive correlation. The changes in lactosyl ceramide showed a positive correlation with △ decanoyl carnitine, and ΔL-valine, △ lysoPCs (14: 0, 16: 0, 18: 2, 18: 0, 20: 3 and 22: ) And △ PC (18: 0/20: 4), respectively ( r = 0.266, P = 0.004). In addition, there was a positive correlation between ΔL-valine ( r = 0.411, P <0.001) and ΔL-leucine ( r = 0.479, P <0.001) with ΔHOMA-IR ( r = 0.479, P <0.001) .
고 찰Review
본 발명은 중년의 과체중 대상은 추적관찰 기간 동안 정상 체중의 대조군에서 관찰된 것을 초과하는 죽상 혈관경직도의 지표로서(14, 15) 상당한 ba-PWV의 증가를 보임을 밝혔다. 또한, 옥타노일카르니틴의 생리학적 활성 형태인 L-옥타노일카르니틴 및 락토실세라미드의 변화가 기준점 BMI 및 SBP 변화와 마찬가지로 ba-PWV 변화의 독립적 예측인자로서 나타났다. 더불어, 혈관경직도의 마커인 ba-PWV 및 SBP 모두에서의 평균 변화는 L-옥타노일카르니틴 및 락토실세라미드의 변화와 양의 상관관계를 보였다. 이러한 발견은 과체중의 지속이 특히 중년에 있어 증가된 혈관경직도의 중요한 위험 요소이고, 이러한 혈관경직도의 증가가 혈장 L-옥타노일카르니틴 및 락토실세라미드의 연령 관계된 증가와 연관있을 수 있음을 제시한다.The present invention revealed that middle-aged overweight subjects exhibited significant increases in ba-PWV (14, 15) as indicators of atherosclerotic stiffness in excess of that observed in normal weight controls during follow-up. In addition, changes in the physiologically active forms of octanoyl carnitine, L-octanoyl carnitine and lactosylceramide, were independent predictors of ba-PWV changes, similar to baseline BMI and SBP changes. In addition, the mean changes in the markers of vascular stiffness, ba-PWV and SBP, were positively correlated with changes in L-octanoyl carnitine and lactosylceramide. This finding suggests that the persistence of overweight is an important risk factor for increased vascular stiffness, particularly in the middle years, and that such an increase in vascular stiffness may be associated with an age-related increase in plasma L-octanoyl carnitine and lactosylceramide.
정상 체중 대상에서 현저한 변화가 일어나지 않은 것과는 달리, 과체중 대상에서는 3년의 기간 동안 이러한 ba-PWV 증가와 함께, L-옥타노일카르니틴의 34% 증가 및 데카노일카르니틴의 27% 증가를 보였다. 아실카르니틴 생산 증가는 트리카복실산 사이클을 통하여 이산화탄소로 완전 산화를 초과하는 경우 발생할 수 있다(16). 따라서, 옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴을 포함하는 중간 사슬 아실카르니틴은 중간 지방산 β-산화의 부산물(17) 및 불완전 지방산 산화의 마커(18)로 알려져 있다. 실제로, 높은 체지방은 과부화된 지방산의 β-산화와 상관관계를 보였고, 이는 중간 사슬 아실카르니틴 양의 증가를 지배적으로 이끈다(18). 따라서 본 발명의 중년의 과체중 대상에서 옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴의 증가는 상향조절된 지방산 β-산화와 관련되어 있을 수 있고, 이는 높은 FFA 부하 및 높은 복부 지방 축적 때문일 가능성이 있다(18, 19). 본 발명에서의 옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴의 변화는 공복 FFA 및 허리와 엉덩이 둘레 비율의 변화와 밀접하게 관련있음을 보였다.In overweight subjects, a 34% increase in L-octanoyl carnitine and a 27% increase in decanoyl carnitine were associated with this ba-PWV increase over a 3-year period, as opposed to no significant change in normal weight subjects. The increase in acylcarnitine production may occur when the tricarboxylic acid cycle exceeds complete oxidation with carbon dioxide (16). Thus, the intermediate chain acyl carnitine, including octanoyl carnitine and decanoyl carnitine, is known as a by-product of intermediate fatty acid beta -oxidation 17 and a
백색 지방 조직은 가지쇄 아미노산(BCAAs: Branched-chain amino acids)의 전신 대사에 있어 주요한 역할자로 평가되고 있다(20-22). 체중을 일치시킨 건강한 비만 대상과 비교하여 BCAA 이화효소의 풍부한 mRNA는 대사 증후군을 가진 비만 대상의 대망의(그러나 피하에서는 아님) 백색 지방 조직에서 현저하게 감소하고, 내장지방이 대사적으로 약화된 개인의 BCAA 대사적 표현형에 기여할 가능성을 높임이 보고되었다(20). 본 발명에서 3년 후의 정상 체중 대상과 비교하여 과체중 대상은 3년의 시간 경과 후 허리 둘레 3.42 cm의 현저한 증가 및 높은 혈장 류신/이소류신 레벨을 보였다. 이는 본질적 비만증 신호가 백색 지방 조직의 BCAA 효소 발현을 하향 조절 하고 침투성(systemic) BCAAs의 증가는 인슐린 저항성 정도를 추적하고, 혈당 조절을 악화시킴을 제시하였다(20). 사실, 본 발명의 발린, 류신 및 HOMA-IR 간의 강한 양의 상관관계는 이전의 연구 결과와 일치한다(23). 따라서, 정상 체중 대상에 비해 과체중군에서 수축기 및 이완기 혈압, 트리글리세리드 및 HOMA-IR 지수의 높은 증가는 침투성 BCAAs 및 인슐린 저항성 표현형 간에 밀접한 연관이 있다는 기존의 보고를 뒷받침할 수 있다(24).White adipose tissue is a major player in the systemic metabolism of branched-chain amino acids (BCAAs) (20-22). Compared with healthy weight obese subjects, the abundant mRNA of BCAA enzymes decreased markedly in the long-term (but not subcutaneously) white adipose tissue of obese subjects with metabolic syndrome, (20), which may contribute to the metabolic phenotype of BCAA. In the present invention, overweight subjects compared with normal weight subjects three years later showed a significant increase in waist circumference and a high plasma leucine / isoleucine level after 3 years time. This suggests that the essential obesity signal downregulates the expression of BCAA enzymes in white adipose tissue and that the increase of systemic BCAAs tracks insulin resistance and worsens blood glucose control (20). In fact, the strong positive correlation between valine, leucine and HOMA-IR of the present invention is consistent with previous findings (23). Thus, a higher prevalence of systolic and diastolic blood pressure, triglycerides, and HOMA-IR indices in the overweight group than in normal weight subjects may support a previous report that there is a close association between permeable BCAAs and insulin resistance phenotype (24).
본 발명에서, 정상 체중군 및 과체중군 모두에서 연령 관계된 lysoPCs의 감소를 발견하였다. 이러한 결과는 이전의 동물 연구와 일치하며, 이는 연령이 증가할 수록 lysoPCs가 감소함을 보여준다(25). 또한, 과체중 대상에서 혈장 팔미틱 아미드 및 락토실세라미드의 연령-관계된 증가를 관찰하였다. 보편적인 글리코스핀고리피드인 락토실세라미드는 혈관 내피 성장인자 처리 후 혈관내피세포에서 생성되고, 이는 혈관 병증에 관련된다(26). 락토실세라미드는 세포간 결합분자(intracellular adhesion molecule) 발현의 상향 조절에 중요한 역할을 하고(27), 이는 ba-PWV와 양의 상관관계가 있다. 마찬가지로, 락토실세라미드의 변화는 본 발명에서 ba-PWV 변화의 독립적 예측인자 중 하나였다. 또한, 본 발명의 락토실세라미드 및 PC(18:0/20:4) 간의 음성 상관관계는 락토실세라미드가 세포질의 Ca2 +-의존 PLA2의 활성을 촉진한다는 이전의 연구를 뒷받침하고(29), 그 중 선호되는 기질은 sn-2 위치에 아라키돈산(20:4 ω6)을 포함하는 인지질이다(30).In the present invention, we found a decrease in age-related lysoPCs in both normal and overweight groups. These results are consistent with previous animal studies, which show that lysoPCs decrease with age (25). In addition, an age-related increase in plasma palmitic amide and lactosylceramide was observed in overweight subjects. Lactosylceramides, a universal glycosphingolipid, are produced in vascular endothelial cells after vascular endothelial growth factor treatment, which is related to vasculopathy (26). Lactosyl ceramide plays an important role in the up-regulation of intracellular adhesion molecule expression (27), which is positively correlated with ba-PWV. Likewise, changes in lactosylceramide were one of the independent predictors of ba-PWV changes in the present invention. Further, the invention of Lactobacillus room ceramide and PC negative correlation between (18: 0/20 4) galactosyl ceramide chamber is Ca 2 + in the cytoplasm - a support previous studies to accelerate the dependent activity of PLA 2, and (29 ), The preferred substrate being phospholipids containing arachidonic acid (20: 4 ω6) at the sn-2 position (30).
비록, 본 발명에서 많은 수의 대사체 마커가 UPLC-LTQ-Orbitrap MS에서 검출되었으나, 대부분의 대사체는 현재 동정되지 않았다. 내인성 생체분자의 많은 데이터베이스는 대사체학 연구를 위한 LC-MS-기반 기술에의 사용이 아직 정립되지 않았다(31). 이러한 제한에도 불구하고, UPLC-LTQ-Orbitrap MS 기반된 대사체 분석 및 다변량 데이터 분석을 사용한 본 발명의 접근방식은 대조군에 비해 과체중군에서 L-옥타노일카르니틴 및 데카노일카르니틴에서 더 큰 증가를 보였다. 또한, 기준시점의 BMI 및 SBP 변화에서와 같이 과체중군은 3 년 기간에 걸쳐 L-류신, 락토실세라미드 및 ba-PWV의 증가를 보였다. 이러한 발견은 과체중 지속이 특히 중년에서 혈관경직도의 중요한 악화 인자가 되고, 이러한 증가된 혈관경직도는 혈장 L-옥타노일카르니틴 및 락토실세라미드의 연령-관계된 증과와 연관있을 수 있음을 제시한다.Although a large number of metabolic markers have been detected in UPLC-LTQ-Orbitrap MS in the present invention, most metabolites have not been identified at present. Many databases of endogenous biomolecules have not yet been established for use in LC-MS-based techniques for metabolomic studies (31). Despite these limitations, the approach of the present invention using UPLC-LTQ-Orbitrap MS-based metabolite analysis and multivariate data analysis showed a greater increase in L-octanoyl carnitine and decanoyl carnitine in the overweight group compared to the control group . In addition, as in baseline BMI and SBP changes, the overweight group showed an increase in L-leucine, lactosylceramide and ba-PWV over a 3-year period. This finding suggests that overweight persistence is a significant deterioration factor for vascular stiffness, especially in middle age, and that this increased vascular stiffness may be associated with age-related increases in plasma L-octanoyl carnitine and lactosylceramide.
요컨대, 본 발명은 증가된 혈관경직도 및 대사성 장애가 중년의 과체중 대상에서 발생하는 복부 지방 축적과 연관됨을 제시한다.
In sum, the present invention suggests that increased vascular stiffness and metabolic disorders are associated with abdominal fat accumulation occurring in middle-aged overweight subjects.
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이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
Claims (12)
(a) 대상체(subject)로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 얻는 단계; 및
(b) 상기 시료에 있는 팔미틱 아미드, 락토실세라미드, 포스파티딜콜린(18:2/18:2) 및 라이소-포스파티딜콜린(18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도를 측정하는 단계로서, 상기 팔미틱 아미드, 락토실세라미드 및 포스파티딜콜린(18:2/18:2)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 혈장 대사체의 농도가 대조군 시료의 것보다 증가하거나, 상기 라이소-포스파티딜콜린(18:2)의 농도가 대조군 시료의 것보다 감소하는 경우 혈관 경직도가 높아 심혈관 합병증의 위험이 높은 것으로 판단한다.
Methods for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of cardiovascular complications:
(a) obtaining a sample containing blood separated from a subject; And
(b) measuring the concentration of a plasma metabolite selected from the group consisting of palmitic amide, lactosylceramide, phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) and lysophosphatidylcholine (18: 2) Wherein the concentration of the plasma metabolite selected from the group consisting of palmitic amide, lactosylceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) is higher than that of the control sample, or the concentration of the lyso-phosphatidylcholine : 2) is lower than that of the control group, it is considered that the risk of cardiovascular complications is high due to high vascular stiffness.
2. The method of claim 1, wherein the subject is a subject having a body mass index (BMI) of at least 25 kg / m < 2 >.
The method of claim 1, wherein the control is a subject having a body mass index (BMI) of less than 25 kg / m 2 .
The method of claim 1, wherein the method further comprises the step of: after step (b), measuring a body mass index (BMI), a systolic blood pressure (SBP), a diastolic blood pressure (DBP), a waist circumference, triglyceride, total cholesterol, FFA, Characterized in that the method further comprises the step (c) of measuring a parameter selected from the group consisting of serum sensitive sensitive C-reactive protein (hs-CRP) and homeostasis model evaluation of insulin resistance (HOMA-IR) When the value of the parameter is increased as compared with the control group, it is determined that the risk of cardiovascular complications is high because the blood vessel stiffness is high.
5. The method according to claim 1 or 4, wherein the measurement is performed after a lapse of time of 1-10 years from the reference time point and the reference time point.
3. The method of claim 1, wherein the method further comprises measuring the concentration of a plasma metabolite selected from the group consisting of L-leucine, L-octanoyl carnitine and decanoyl carnitine.
2. The method of claim 1, wherein the vessel stiffness is measured by a brachial-ankle pulse wave velocity.
A kit for determining cardiovascular complications comprising a plasma metabolite selected from the group consisting of palmitic amide, lactosylceramide, phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) and lyso-phosphatidylcholine (18: 2).
The diagnostic kit according to claim 8, wherein the diagnostic kit comprises at least one of BMI, systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), waist circumference, triglyceride, total cholesterol, free fatty acid (FFA), glucose, insulin, - a quantification device for a parameter selected from the group consisting of a response protein (hs-CRP) and a homeostasis model evaluation of insulin resistance (HOMA-IR).
9. The method of claim 8, wherein the concentration of plasma metabolite selected from the group consisting of palmitic amide, lactosylceramide and phosphatidylcholine (18: 2/18: 2) is increased compared to the control, increased cardiovascular complications And the degree of the risk.
The diagnostic kit according to claim 8, wherein when the concentration of lyso-phosphatidylcholine (18: 2) is lower than that of the control, the risk of increased cardiovascular complications is indicated.
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