KR20200078180A - Method for measuring oxidative stress level - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for measuring oxidant stress and, more specifically, to a method for quantitatively measuring oxidant stress. The method includes a step of quantifying a level of oxidative stress of a test object by using an influence factor in a level of the oxidative stress measured in the test object.

Description

산화적 스트레스 수준을 측정하는 방법{Method for measuring oxidative stress level}Method for measuring oxidative stress level

본 발명은 산화적 스트레스 수준을 측정하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 대상자의 특성을 고려하여 산화적 스트레스 추정 수식을 개발하고, 정량화된 점수를 바탕으로 대상자의 산화적 스트레스 수준을 평가하는 방법과 이를 이용하여 항산화 물질 또는 식품 소재의 중재효과 판정을 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the level of oxidative stress. More specifically, a formula for estimating the oxidative stress in consideration of the characteristics of the subject is developed, and a method for evaluating the level of the oxidative stress in the subject based on the quantified score and using the method for determining the mediating effect of the antioxidant or food material It's about how.

활성산소(free radical)은 체내의 대사과정에서 발생하는 반응 부산물로, 인체에 부정적 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 과다한 활성산소는 세포막에 지질과산화물을 축적시켜 뇌졸중, 심근경색 등의 질환을 유발할 위험성이 있으며, 이의 예방적 또는 진단적 차원에서 인체 내 활성산소의 양을 측정하는 것은 대단히 중요하나, 활성산소는 반응성이 매우 뛰어나 직접적으로는 측정하기 어려움이 있다.Free radicals are reaction by-products that occur during metabolic processes in the body and are known to have a negative effect on the human body. Excess free radicals accumulate lipid peroxide in the cell membrane, and there is a risk of causing diseases such as stroke and myocardial infarction. It is very important to measure the amount of free radicals in the human body for prophylactic or diagnostic purposes, but reactive oxygen is reactive It is so excellent that it is difficult to measure directly.

  건강에 대한 관심은 계속해서 높아지고 있으며, 특히 산화적 스트레스에 의한 노화 및 질병에 대한 관심이 나날이 증가하고 있으나, 산화의 정도를 객관적으로 측정할 수 있는 방법은 없는 실정이다. 또한, 산화적 스트레스와 불임, 간염, 관절염, 백내장 등의 관련성이 최근 연구를 통해 밝혀지고 있으며, 이에 산화적 스트레스를 객관적으로 측정할 수 있는 방법의 필요성이 높아지고 있고, 산화적 스트레스를 예방 및 개선할 수 있는 식품에 대한 수요도 증가하고 있는 추세이다.Interest in health continues to increase, and in particular, interest in aging and disease due to oxidative stress is increasing day by day, but there is no method to objectively measure the degree of oxidation. In addition, the relationship between oxidative stress and infertility, hepatitis, arthritis, cataract, etc. has been revealed through recent studies, and thus, the need for a method to objectively measure oxidative stress is increasing, and prevention and improvement of oxidative stress The demand for food that can be made is also increasing.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 산화적 스트레스를 정량적으로 측정할 수 있는 방법 및 이를 이용한 항산화 물질 후보군의 스크리닝 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a method for quantitatively measuring oxidative stress and a screening method for a candidate group of antioxidants using the same.

본 발명은 인구집단으로부터 확보한 임상정보와 산화 스트레스 관련 데이터를 수집, 분석하여 개체의 산화적 스트레스를 평가할 수 있는 정량화 방법을 개발하였고, 내부 검증을 수행하였다. 또한, 이러한 산화적 스트레스의 정량화 방법이 영양중재 시행에 따른 변화까지 측정 가능한지 알아보기 위해, 항산화 식품 소재를 이용한 별도의 임상연구 자료를 활용하여 외부 검증 과정을 수행하였다.The present invention has developed a quantification method that can evaluate the oxidative stress of an individual by collecting and analyzing clinical information and oxidative stress data obtained from a population group, and conducted internal verification. In addition, in order to find out whether this method of quantifying oxidative stress is measurable even through changes in nutritional intervention, an external verification process was performed using separate clinical research data using antioxidant food ingredients.

본 발명은 대상자의 특성을 고려하여 산화적 스트레스 추정 수식을 개발하고, 정량화된 점수를 바탕으로 대상자의 산화적 스트레스 수준을 평가하는 방법과 이를 이용하여 항산화 물질 또는 식품 소재의 중재효과 판정을 위한 방법에 관한 것이다.The present invention develops a formula for estimating oxidative stress in consideration of a subject's characteristics, and a method for evaluating a subject's oxidative stress level based on a quantified score and a method for determining the mediating effect of an antioxidant or food material using the method It is about.

본 발명의 일예는, 시험 대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하며, 상기 산화적 스트레스 수준의 영향 인자는, 시험 대상의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 시험 대상의 산화적 스트레스 수준의 측정 방법에 관한 것이다. An example of the present invention includes the step of quantifying the degree of oxidative stress of the test subject using an influence factor of the oxidative stress level measured in the test subject, wherein the effect factor of the oxidative stress level is the test subject It relates to a method for measuring the oxidative stress level of a test subject, at least one selected from the group consisting of age, smoking status, plasma lipid peroxide concentration, whole blood white blood cell count, and alanine aminotransferase concentration.

본 발명의 추가 일예는 후보물질이 투여되기 전과 투여된 후 시험대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준을 비교하고, 상기 후보물질이 투여된 후 측정된 산화적 스트레스 수준이, 상기 후보물질이 투여되기 전 측정된 산화적 스트레스 수준보다 감소한 경우, 상기 후보물질을 항산화 물질로 선정하는 단계를 포함하며, A further embodiment of the present invention compares the oxidative stress level measured in the test subject before and after the candidate substance is administered, and the oxidative stress level measured after the candidate substance is administered, before the candidate substance is administered. If it is reduced than the measured oxidative stress level, comprising the step of selecting the candidate substance as an antioxidant,

상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은,Measuring the oxidative stress level of the test subject,

시험대상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하며,And quantifying the degree of oxidative stress of the test subject using an influence factor of the oxidative stress level of the test subject,

상기 산화적 스트레스 수준의 영향 인자는, 시험대상의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 항산화 물질의 스크리닝 방법에 관한 것이다.The oxidative stress level influencing factor, the age of the test subject, whether or not smoking, plasma lipid peroxide concentration, whole blood white blood cell count, and alanine aminotransferase concentration, at least one selected from the group consisting of, the screening method of antioxidants .

본 발명의 또 다른 일예는, 시험대상의 산화적 스트레스 수준을, 정상 대조군에서 측정된 산화 스트레스 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법으로서, Another embodiment of the present invention, a method of providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases, comprising comparing the oxidative stress level of a test subject with a oxidative stress level measured in a normal control group,

상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은,Measuring the oxidative stress level of the test subject,

대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 측정하고, The subject's age, smoking status, plasma lipid peroxide concentration, whole blood leukocyte count, and alanine aminotransferase concentration were measured, and one or more oxidative stress levels were selected.

상기 영향 인자의 측정값을 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 결정하는 단계를 포함하는 것인, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다. It comprises a step of determining the degree of oxidative stress of the test subject using the measured value of the influence factor, relates to a method for providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases.

본 발명에 따른 산화적 스트레스 수준의 측정방법을 사용하면, 개체의 산화 스트레스 정도를 객관적으로 평가할 수 있으며, 정상 개체와 산화 스트레스 개체를 정확하게 구별해낼 수 있음을 확인하였다. 구체적으로, Leave-One-Out Cross Validation(LOOCV) 방식을 적용한 내부 검증 방법에서 AUC-ROC가 0.82(민감도 76.8%, 특이도 76.7%)로 도출되어, 본 발명에 따른 산화적 스트레스 수준의 측정방법의 정확성을 확인하였다.Using the method for measuring the level of oxidative stress according to the present invention, it was confirmed that the degree of oxidative stress of an individual can be objectively evaluated, and that a normal individual and an oxidative stress individual can be accurately distinguished. Specifically, in the internal verification method using the Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) method, AUC-ROC was derived as 0.82 (sensitivity 76.8%, specificity 76.7%), and the method for measuring the oxidative stress level according to the present invention The accuracy of was confirmed.

또한, 항산화 식품 소재의 중재 효과를 확인하는 인체적용연구 데이터를 활용한 외부 검증을 수행하며, 본 발명에 따른 산화적 스트레스 수준의 측정방법을 기반으로, 기저시점과 중재 종료시점의 산화적 스트레스 수준을 추정하여 대조군과 시험식품군을 비교한 결과, 항산화 식품 소재를 섭취한 군에서 산화 스트레스 수준이 유의미하게 감소함을 확인하여, 항산화 식품 소재의 중재효과 판정 도구로도 유용하게 이용될 수 있으며, 개인의 식품 소재 섭취에 반응한 항산화능의 변화 정도 또한 잘 예측할 수 있는 것으로 확인한 것이다.In addition, external verification using human applied research data to confirm the mediating effect of the antioxidant food material is performed, and based on the method for measuring the oxidative stress level according to the present invention, the oxidative stress level at the base point and at the end of the intervention As a result of comparing the control group with the test food group by estimating, it was confirmed that the oxidative stress level was significantly decreased in the group ingesting the antioxidant food material, and it could be useful as a tool for determining the intervention effect of the antioxidant food material. It was also confirmed that the degree of change in antioxidant capacity in response to food ingredients intake was predictable.

이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일예는 시험 대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하는, 시험 대상의 산화적 스트레스 수준의 측정 방법에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to a method for measuring an oxidative stress level of a test subject, comprising quantifying the degree of oxidative stress of the test subject using an influence factor of the oxidative stress level measured in the test subject.

본 발명의 일예에 따르면, 대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 측정하고, 상기 영향 인자의 측정값을 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 정량하는 단계를 포함하는, 대상의 산화적 스트레스 수준의 측정 방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, the subject's age, smoking status, plasma lipid peroxide concentration, whole blood white blood cell count, and alanine aminotransferase concentration are measured, and an effect factor of at least one oxidative stress level selected from the group is measured, and the effect It is to provide a method for measuring the level of oxidative stress in a subject, comprising the step of quantifying the degree of oxidative stress in the test subject using the measured value of the factor.

상기 영향 인자는 각 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량은 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (maximum likelihood estimation; MLE), 제한된 최대우도추정 (restricted MLE), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (derivative-free restricted MLE, DF REML)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려되는 것일 수 있다.The influencing factors are weighted in consideration of the estimators of each factor, and the estimators are instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and non-linear least square estimation. ), iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation (MLE), restricted maximum likelihood estimation (restricted MLE), and limited maximum likelihood estimation without using differential equations restricted MLE, DF REML).

상기 시험대상은 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 영장류, 파충류, 양서류, 및 설치류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The test subject may be one or more selected from the group consisting of human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, chicken, insect, frog, mammal, primate, reptile, amphibian, and rodent. .

상기 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도는, 하기 [수학식 1]을 이용하여 판정되는 것일 수 있다:The degree of oxidative stress of the test subject may be determined using the following [Equation 1]:

Figure pat00001
Figure pat00001

Y는 산화적 스트레스의 정도의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,Y is a calculated value of the degree of oxidative stress, the unit is a score,

Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,Age is the age of the subject, and the unit is three years.

Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0; Smoking is the subject's smoking status, 1 if the subject smokes, 0 if the subject is non-smoking or has quit smoking for more than 1 year;

MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM; MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;

WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕; WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;

GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다. GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.

상기 대상의 산화적 스트레스 수준의 측정 방법은, 상기 계산된 시험대상의 산화 스트레스의 정도의 계산값 Y가 2.7점 이상일 때, 상기 시험대상은 산화 스트레스를 가지는 것으로 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The method for measuring the oxidative stress level of the subject may further include determining that the test subject has oxidative stress when the calculated value Y of the calculated degree of oxidative stress of the test subject is 2.7 or more. have.

본 발명에서 "산화적 스트레스 (oxidative stress)"란 생체 세포에서 활성산소종 (산소이온, 유리 라디칼, 과산화물 등)의 발생과 이를 소거하는 항산화능력 간의 불균형 또는 그 물질로 인한 손상을 복원하는 항산화 방어기전 (antioxidant defense mechanism)의 불균형으로 인하여 세포 단백질, 지질, 핵산의 산화 손상을 일으키는 상태라고 정의할 수 있다. 이러한 산화적 스트레스는 인체에서 노화 과정뿐 아니라 대사증후군, 고혈압, 심혈관 질환, 고지혈증, 당뇨병, 허혈-재관류 손상, 암, 만성 염증 및 신경계 질환 등의 중요한 발병기전의 주요한 인자로 추정되고 있다. (J Nutr Biochem 2013, 24:1183-1201; Inflammation, Aging, and Oxidative Stress. Springer; 2016: 95-106; Aging Dis 2015, 6:109-120.)In the present invention, "oxidative stress (oxidative stress)" is an antioxidant defense group that restores the imbalance between the generation of free radicals (oxygen ions, free radicals, peroxides, etc.) in the living cells and the antioxidant ability to eliminate them, or damage caused by the substance It can be defined as a condition that causes oxidative damage of cellular proteins, lipids, and nucleic acids due to an imbalance of the antioxidant defense mechanism. This oxidative stress is presumed to be a major factor in the pathogenesis of metabolic syndrome, hypertension, cardiovascular disease, hyperlipidemia, diabetes, ischemia-reperfusion injury, cancer, chronic inflammation and nervous system diseases, as well as aging processes in the human body. (J Nutr Biochem 2013, 24:1183-1201; Inflammation, Aging, and Oxidative Stress.Springer; 2016: 95-106; Aging Dis 2015, 6:109-120.)

본 발명에서 "산화 스트레스 군"은 산화적 스트레스 수준이 높은 것으로 이미 판정된 개체들의 집합을 의미하며, 생체 내 작용기전 또는 임상적으로 보고된 문헌 고찰 등의 방법을 통해, 산화적 스트레스 수준이 높을 것으로 판정된 개체들의 집합을 말한다.In the present invention, the "oxidative stress group" refers to a group of individuals who have already been determined to have a high level of oxidative stress, and through a method such as in vivo mechanism or clinically reviewed literature, the level of oxidative stress is high. Refers to the set of individuals determined to be.

본 발명에서 "바이오 정보"는 개체의 생물학적 정보를 뜻하며, 예를 들어 연령, 항산화 식품의 섭취 수준, 흡연 유무, 혈장/적혈구/뇨 중 지질과산화물의 농도, 혈장 항산화영양소 수치, 백혈구 수, 호염기구 수치, 단구 수치, 알라닌 아미노전이효소 수준, 아스파테이트 아미노전이효소 수준, 감마글루타밀 전이효소 수준, 알칼라인 포스파타아제 수준, 알부민 수준, 적혈구용적률, 적혈구 침강속도, C-반응성 단백질(C-reactive protein) 수준, 요산 수준 등의 정보일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, "bio information" refers to biological information of an individual, for example, age, consumption level of antioxidant food, smoking or not, concentration of lipid peroxide in plasma/red blood cells/urine, plasma antioxidant nutrient level, white blood cell count, basophils Level, monocyte level, alanine aminotransferase level, aspartate aminotransferase level, gamma glutamyl transferase level, alkaline phosphatase level, albumin level, erythrocyte volume fraction, erythrocyte sedimentation rate, C-reactive protein (C-reactive protein) ) Level, uric acid level, etc., but is not limited thereto.

본 발명은 개체의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 방법에 관한 것으로, 산화 스트레스 군에서 측정된 복수의 바이오 정보 및 정상 군에서 측정된 복수의 바이오 정보를 비교하여, 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 선별하는 단계; 상기 선별된 인자들의 추정량을 고려하여 상기 선별된 인자들에 가중치를 부여하는 단계; 및 상기 가중치가 부여된 인자를 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 판정하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The present invention relates to a method for measuring the oxidative stress level of an individual, comparing a plurality of bio-information measured in the oxidative stress group and a plurality of bio-information measured in the normal group, and selecting an influence factor of the oxidative stress level To do; Weighting the selected factors in consideration of an estimated amount of the selected factors; And determining the degree of oxidative stress of the test object using the weighted factor.

본 발명에서 산화 스트레스 군에서 측정된 복수의 바이오 정보 및 정상 군에서 측정된 복수의 바이오 정보를 비교하여, 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 선별하는 단계는, 산화 스트레스 군 및 정상 군에서 각각 측정된 바이오 정보를 비교하고, 정상 군과 대비하여 산화 스트레스 군에서 유의미한 차이를 보이는 인자를 산화적 스트레스와 연관된 인자로 선별하는 단계이다. 상기 연관된 인자를 선별하는 것은, 위계적 혼합 모형을 이용하여 선별하는 것일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 서울특별시 보라매병원 건강진단센터에 방문한 만 19세 이상 한국 성인 남녀의 건강검진과 혈액 분석 결과 등의 바이오 정보를, 정상 군과 산화 스트레스 관련 질환을 가진 군을 위계적 혼합 모형을 통해 비교하여, 유의미한 차이를 보이는 바이오 정보를 산화 스트레스와 연관된 인자로 선정하였다(실시예 1-2). 구체적으로, 위계적 혼합 모형(mixed hierarchical model) 결과, 대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물(malondialdehyde; MDA), 전혈 백혈구 수(white blood cell counts; WBC), 및 알라닌 아미노전이효소(glutamate pyruvate transaminase; GPT) 수준이 산화 스트레스 수준을 예측할 수 있는 유의미한 인자임을 확인하였다.In the present invention, comparing the plurality of bio-information measured in the oxidative stress group and the plurality of bio-information measured in the normal group, and selecting an influence factor of the oxidative stress level, respectively, were measured in the oxidative stress group and the normal group. It is a step of comparing bio information and selecting factors showing significant differences in the oxidative stress group as compared to the normal group as factors associated with oxidative stress. The screening of the related factors may be performed using a hierarchical mixing model. For example, in the present invention, bioinformation such as health checkups and blood analysis results of Korean adult men and women aged 19 years or older who visited the Boramae Hospital Health Check-up Center in Seoul, hierarchically mixed the normal group and the group with oxidative stress-related diseases By comparing through the model, bioinformation showing a significant difference was selected as a factor associated with oxidative stress (Examples 1-2). Specifically, as a result of a mixed hierarchical model, the subject's age, smoking status, plasma lipid peroxide (MDA), white blood cell counts (WBC), and alanine aminotransferase (glutamate pyruvate) It was confirmed that the level of transaminase (GPT) is a significant factor that can predict the level of oxidative stress.

상기 위계적 혼합 모형(mixed hierarchical model)은, 개인과 군집 수준의 변수가 혼합된 다층구조를 가지므로 일반적인 회귀모형의 가정에 맞지 않는 자료에 대해서 적절하게 분석할 수 있는 통계적 분석방법이다 (Raudenbush SW, Bryk AS. Hierarchical linear models: Applications and data analysis methods. Sage; 2002.). 위계적 선형회귀모형은 반응변수에 영향을 미치는 요인들 또는 예측변수 중에서 랜덤효과와 고정효과를 구별하여 정하고 동시에 포함시킬 수 있는 혼합모형(mixed model)이다. 본 발명에서는 개인의 산화적 스트레스 수준을 추정하기 위해 개인 수준의 특성과 바이오 지표를 고려하는 다층구조 하에서 위계적 선형모형을 활용하였으며, 연령과 개인의 특성 변수들이 개인별 산화적 스트레스 수준에 미치는 영향을 분석하기 위하여 고정효과 (fixed effect)와 랜덤효과 (random effect)로 나누어 분석하였다. 확률적 모형식은 다음과 같다. The mixed hierarchical model is a statistical analysis method that can properly analyze data that does not fit the assumptions of the general regression model because it has a multi-layered structure in which individuals and cluster-level variables are mixed (Raudenbush SW). , Bryk AS.Hierarchical linear models: Applications and data analysis methods.Sage; 2002.). The hierarchical linear regression model is a mixed model that can be determined and included at the same time by discriminating random effects and fixed effects among factors affecting response variables or predictors. In the present invention, a hierarchical linear model was used under a multi-layered structure that takes into account individual level characteristics and bio-indicators to estimate the level of oxidative stress in individuals, and the effects of age and personal characteristic variables on individual levels of oxidative stress were investigated. For analysis, it was divided into fixed effect and random effect. The stochastic model equation is

1-수준:1-level:

Figure pat00002
Figure pat00002

2-수준:2-level:

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

1-수준 모형은 고정변수만 고려한 전통적인 선형회귀모형이며, 여기 해당하는 변수들은 산화적 스트레스 수준에 미치는 영향력이 연령에 상관없이 고정되어 있다고 가정하는 모형이다.

Figure pat00005
Figure pat00006
번째 속하는
Figure pat00007
번째 개인의 산화적 스트레스 수준을 의미하고,
Figure pat00008
는 1-수준 변수이고, 회귀계수
Figure pat00009
는 고정된 상수이다. 2-수준에서 추정된 회귀계수는 고정된 상수가 아니라 확률 변수로 가정한다.
Figure pat00010
는 혼합 모형에 대한 변수를 의미하고, 회귀계수
Figure pat00011
는 랜덤효과를 나타내는 확률변수를 의미한다.
Figure pat00012
는 2-수준
Figure pat00013
에 따라서만 값이 달라지며,
Figure pat00014
군집 내에서는 모든 관측치
Figure pat00015
가 동일한 값을 갖는다.The 1-level model is a traditional linear regression model that considers only fixed variables, and these variables assume that the effect on oxidative stress levels is fixed regardless of age.
Figure pat00005
The
Figure pat00006
Belonging to the second
Figure pat00007
Means the level of oxidative stress in the first individual,
Figure pat00008
Is a 1-level variable, and the regression coefficient
Figure pat00009
Is a fixed constant. The regression coefficient estimated at 2-level is assumed to be a random variable rather than a fixed constant.
Figure pat00010
Means the variable for the mixed model, and the regression coefficient
Figure pat00011
Is a random variable representing a random effect.
Figure pat00012
Is 2-level
Figure pat00013
The value only changes depending on
Figure pat00014
All observations within the cluster
Figure pat00015
Has the same value.

본 발명에서 선별된 인자들의 추정량을 고려하여 선별된 인자들에 가중치를 부여하는 단계는, 선별된 각 인자들이 산화 스트레스 수준에 미치는 영향력에 따라 가중치를 부여하여, 각 인자들의 산화 스트레스 수준에 미치는 영향력을 반영할 수 있도록 조정하는 단계이다. 산화적 스트레스 수준과 연관된 인자들 중, 산화적 스트레스와 큰 연관성이 있는 인자는 높은 가중치를 부여하고, 비교적 연관성이 적은 인자는 제외하여, 최종적으로 산화 스트레스 도출 시 더욱 정확한 정량화가 가능하다. 상기 추정량은, 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (MLE), 제한된 최대우도추정 (RMLE), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (DF REML)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려될 수 있으며, 바람직하게 RMLE를 통해 도출될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the step of assigning weights to the selected factors in consideration of the estimated amount of the selected factors is weighted according to the influence of the selected factors on the oxidative stress level, and thus the influence on the oxidative stress level of each factor It is a step to adjust to reflect the. Among factors associated with oxidative stress levels, factors that are highly related to oxidative stress are given high weights, and factors that are relatively less relevant are excluded, so that more accurate quantification is possible when finally deriving oxidative stress. The estimator includes instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, non-linear least square estimation, iterative weighted least square estimation, and maximum. It can be considered as one or more methods selected from the group consisting of likelihood likelihood estimation (MLE), limited maximum likelihood estimation (RMLE), and limited maximum likelihood estimation (DF REML) without differential equations, preferably through RMLE. It can be derived, but is not limited thereto.

상기 제한된 제한된 최대우도추정 (RMLE) 방법은, 선형 혼합 효과 모형의 모수값을 추정하기 위하여 제한 우도함수를 최대화시키는 방법으로 잔차를 기반으로 우도를 생성하고 이로부터 분산들의 최대우도추정량을 얻는다. 이 방법을 기반으로 적합된 통계량은 동일한 평균 모델을 기반으로 한 서로 다른 공분산 모델을 비교하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로 REML의 해는 balanced data의 ANOVA 추정량과 같으며, 최대 가능성우도 추정 (MLE) 방법보다 데이터의 이상치에 덜 민감하며, 비편향(unbiased) 분산을 갖게 한다.The limited limited maximum likelihood estimation (RMLE) method generates a likelihood based on the residuals to obtain a maximum likelihood estimation of variances by maximizing the limited likelihood function to estimate the parameter value of the linear mixed effect model. Fit statistics based on this method can be used to compare different covariance models based on the same average model. In general, the solution of REML is equal to the ANOVA estimator for balanced data, and is less sensitive to outliers in the data than the maximum likelihood estimation (MLE) method, and has an unbiased variance.

예를 들어, 본 발명에서 산화적 스트레스의 정도를 판정하는 것은, 하기 수학식 1을 이용하여 판정하는 것일 수 있다:For example, in the present invention, determining the degree of oxidative stress may be determined using Equation 1 below:

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 수학식 1에서 각 변수는 다음과 같이 정의된다:In Equation 1, each variable is defined as follows:

Y는 산화스트레스 수준의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,Y is the calculated value of the oxidation stress level, the unit is a score,

Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,Age is the age of the subject, and the unit is three years.

Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0; Smoking is the subject's smoking status, 1 if the subject smokes, 0 if the subject is non-smoking or has quit smoking for more than 1 year;

MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM; MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;

WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕; WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;

GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다.GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.

본 발명에서 시험대상의 산화적 스트레스의 정도를 정량하는 단계는, 상기 선별된 인자들에 시험대상의 생물학적 정보를 대응시키고, 상기 부여된 가중치를 반영하여 이를 보정하여, 최종적으로 시험대상의 산화적 스트레스 정도를 판정하는 단계이다. 예를 들어, 상기 수학식 1에 시험대상의 각 정보를 대입하여 산화적 스트레스 수준의 수치화된 값을 얻을 수 있다.In the present invention, the step of quantifying the degree of oxidative stress of the test subject corresponds to biological information of the test subject to the selected factors, and corrects it by reflecting the assigned weight, and finally oxidative test subject It is a step to determine the degree of stress. For example, the numerical value of the oxidative stress level can be obtained by substituting each information of the test subject into Equation (1).

상기 도출된 산화적 스트레스 수준의 수치화된 값이 2.0이상, 2.1이상, 2.2이상, 2.3이상, 2.4이상, 2.5이상, 2.6이상, 2.7이상, 2.8이상, 2.9이상, 3.0이상, 3.1이상, 3.2이상, 3.3이상, 3.4이상, 또는 3.5이상일 때, 상기 시험대상은 산화적 스트레스를 가지는 것으로 판정될 수 있으며, 보다 바람직하게, 상기 도출된 산화적 스트레스 수준의 수치화된 값이 2.7 이상일 때, 상기 시험대상은 산화적 스트레스를 가지는 것으로 판정될 수 있다.Numerical values of the derived oxidative stress levels are 2.0 or more, 2.1 or more, 2.2 or more, 2.3 or more, 2.4 or more, 2.5 or more, 2.6 or more, 2.7 or more, 2.8 or more, 2.9 or more, 3.0 or more, 3.1 or more, 3.2 or more , 3.3 or more, 3.4 or more, or 3.5 or more, the test object may be determined to have oxidative stress, and more preferably, when the numerical value of the derived oxidative stress level is 2.7 or more, the test object Can be determined to have oxidative stress.

본 발명의 또 다른 일예는 시험 대상에게 후보물질이 투여되기 전과 투여된 후에 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하는, 항산화 물질의 스크리닝 방법에 관한 것이다. Another embodiment of the present invention comprises the step of quantifying the degree of oxidative stress of the test subject, using an influence factor of the oxidative stress level before and after the candidate substance is administered to the test subject, It is about.

본 발명의 또 다른 일예에 따르면, 후보물질이 투여되기 전 시험대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준; 및 상기 후보물질이 투여된 후 시험대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준을 비교하여, 상기 후보물질이 투여된 후 측정된 산화적 스트레스 수준이, 상기 후보물질이 투여되기 전 산화적 스트레스 수준 대비 감소한 경우, 상기 후보물질을 항산화 물질로 선정하는 단계를 포함하며, 상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은, 대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 측정하고, 상기 영향 인자의 측정값을 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 판정하는 단계를 포함하는 것인, 항산화 물질의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다. According to another embodiment of the present invention, the oxidative stress level measured in the test subject before the candidate substance is administered; And comparing the oxidative stress level measured in the test subject after the candidate material is administered, and the oxidative stress level measured after the candidate material is administered is reduced compared to the oxidative stress level before the candidate material is administered. , The step of selecting the candidate substance as an antioxidant, and measuring the oxidative stress level of the test subject, age of the subject, whether smoking, plasma lipid peroxide concentration, whole blood leukocyte count, and alanine aminotransferase concentration And measuring the influence factor of at least one oxidative stress level selected from the group consisting of, and determining the degree of oxidative stress of the test subject using the measured value of the influence factor, screening of antioxidants. Is to provide a way.

상기 후보물질은 항산화 활성을 가질 것으로 예상되는 물질, 예를 들면, 약물, 또는 식품일 수 있으며, 바람직하게는 식품일 수 있다. The candidate substance may be a substance expected to have antioxidant activity, for example, a drug or a food, and preferably a food.

본 발명에서 용어 "식품"은, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함하며, 음료, 캔디, 분말 등의 형태일 수 있으며, 예를 들어 건강기능성 식품, 또는 건강 식품일 수 있다. 건강기능성 식품 (functional food)이란, 영양공급의 목적 외에도 생체 조절 기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능성"이란, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에서 항산화 식품은, 개체의 산화 스트레스 정도를 낮추는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 후보물질이 투여되기 전에 시험대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준과, 후보물질이 투여된 후 시험대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준을 비교하였을 때, 상기 후보물질이 투여된 후 측정된 산화적 스트레스 수준이, 상기 후보물질이 투여되기 전 측정된 산화적 스트레스 수준 대비 감소한 경우, 상기 후보물질이 식품일 때, 상기 후보물질을 항산화 식품으로 선정할 수 있다.In the present invention, the term "food" includes all foods in the usual meaning, and may be in the form of beverages, candy, powders, etc., for example, may be a health functional food or a health food. Functional food refers to food having a high medical effect processed to efficiently exhibit bio-control functions in addition to the purpose of supplying nutrition. Here, "functional" means obtaining a useful effect for health use, such as adjusting nutrients or physiological effects on the structure and function of the human body. For example, the antioxidant food in the present invention may have a function of lowering the degree of oxidative stress of the individual. For example, when comparing the oxidative stress level measured in a test subject before the candidate substance is administered and the oxidative stress level measured in the test subject after the candidate substance is administered, it is measured after the candidate substance is administered. When the oxidative stress level decreases compared to the oxidative stress level measured before the candidate substance is administered, when the candidate substance is food, the candidate substance may be selected as an antioxidant food.

본 발명에서 식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분이 첨가되어 제조될 수 있다. 또한, 상기 식품의 제형은 식품으로 인정되는 제형이면 제한없이 제조될 수 있다. 본 발명의 항산화 식품은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 등의 장점이 있고, 산화 스트레스를 저감하기 위한 보조제로 섭취 가능하다. 상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강 유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)는 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강기능식품, 건강식품, 및 건강보조식품의 용어는 혼용되어 사용된다. 구체적으로, 상기 건강기능식품은 개체에 투여되었을 때 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생 가능한 부작용이 없는 장점이 있다. 본 발명에서 건강기능식품은 일상적으로 섭취하는 것이 가능하여, 산화적 스트레스를 저감할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.In the present invention, food may be prepared by a method commonly used in the art, and at the time of manufacture, raw materials and ingredients that are conventionally added in the art may be added. In addition, the formulation of the food can be prepared without limitation as long as it is a formulation recognized as food. The antioxidant food of the present invention can be manufactured in various types of formulations, and has the advantage of having no side effects that may occur when taking the drug for a long time using food as a raw material, unlike general drugs, and an auxiliary agent for reducing oxidative stress Can be consumed as. The health food refers to food having an active health maintenance or enhancement effect compared to general food, and health supplement food refers to food for health supplement purposes. In some cases, the terms health functional food, health food, and dietary supplement are used interchangeably. Specifically, the health functional food means that it has a health-specific effect when administered to an individual, but has the advantage that there is no side effect that can occur when taking the drug for a long time using food as a raw material, unlike general drugs. In the present invention, the health functional food can be consumed on a daily basis, and can bring about an effect of reducing oxidative stress.

상기 영향 인자는, 상기 상술한 바와 같이, 각 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량은 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (MLE), 제한된 최대우도추정 (RMLE), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (DF REML)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The influence factor, as described above, is weighted in consideration of the estimated amount of each factor, and the estimated amount is instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and nonlinear least square estimation. (non-linear least square estimation), iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation (MLE), limited maximum likelihood estimation (RMLE), and limited maximum likelihood estimation without differential equations (DF) REML) may be considered as one or more methods selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본 발명에서 "개체", "시험개체", "시험대상", "대상", "대상자", 또는 "환자"는 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 인간을 제외한 포유류, 영장류, 인간을 제외한 영장류, 파충류, 양서류, 설치류 등을 포함하여 임의의 단일 개체를 의미한다. 또한, 임의의 질병 임상 소견을 보이지 않는 임상 연구 시험에 참여한 임의의 대상 또는 역학 연구에 참여한 대상 또는 대조군으로 사용된 대상 또한 포함된다.In the present invention, "object", "test object", "test subject", "subject", "subject", or "patient" is a human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, By chicken, insect, frog, mammal, non-human mammal, primate, non-human primate, reptile, amphibian, rodent, etc. means any single individual. Also included are any subjects who participated in clinical research trials that did not show any disease clinical manifestations, or subjects who participated in epidemiological studies or subjects used as controls.

상기 시험대상은, 상술한 바와 같이, 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 영장류, 파충류, 양서류, 및 설치류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The test subject, as described above, in the group consisting of human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, chicken, insect, frog, mammal, primate, reptile, amphibian, and rodent It may be one or more selected.

상기 산화적 스트레스 수준은, 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정되는 것일 수 있다. 상기 항산화 물질의 스크리닝 방법에서, 상기 후보물질이 투여되기 전 시험대상에서, 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정된 산화적 스트레스의 정도의 계산값은 2.7점 이상일 수 있다.The oxidative stress level may be measured using [Equation 1]. In the screening method of the antioxidant, in the test subject before the candidate substance is administered, the calculated value of the degree of oxidative stress measured using [Equation 1] may be 2.7 or more.

본 발명의 일예는 시험대상의 산화적 스트레스 수준을, 정상 대조군에서 측정된 산화 스트레스 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다. An example of the present invention relates to a method for providing information for diagnosis of an oxidative stress-related disease, comprising comparing the oxidative stress level of a test subject with an oxidative stress level measured in a normal control group.

본 발명의 또 다른 일예에 따르면, 시험대상의 산화적 스트레스 수준을, 정상 대조군에서 측정된 산화 스트레스 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법으로서, 상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은, 대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 측정하고, 상기 영향 인자의 측정값을 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 판정하는 단계를 포함하는 것인, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.According to another embodiment of the present invention, a method of providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases, comprising comparing the oxidative stress level of a test subject with an oxidative stress level measured in a normal control group, Measuring the oxidative stress level of the test subject, the subject's age, smoking status, plasma lipid peroxide concentration, whole blood leukocyte number, and alanine aminotransferase concentration selected from the group consisting of an influencing factor of at least one oxidative stress level It relates to a method for providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases, comprising the steps of measuring and determining the degree of oxidative stress of the test subject using the measured value of the influence factor.

상기 영향 인자는, 상기 상술한 바와 같이, 각 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량은 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (MLE), 제한된 최대우도추정 (RMLE), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (DF REML)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The influence factor, as described above, is weighted in consideration of the estimated amount of each factor, and the estimated amount is instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and nonlinear least square estimation. (non-linear least square estimation), iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation (MLE), limited maximum likelihood estimation (RMLE), and limited maximum likelihood estimation without differential equations (DF) REML) may be considered as one or more methods selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 산화적 스트레스 수준은, 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정되는 것일 수 있다.The oxidative stress level may be measured using [Equation 1].

상기 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법에서, 상기 정상 대조군에서 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정된 산화적 스트레스의 정도의 계산값은 2.7점 미만일 수 있다.In the method for providing information for diagnosing the oxidative stress-related disease, the calculated value of the degree of oxidative stress measured using [Equation 1] in the normal control may be less than 2.7 points.

본 발명에서 산화적 스트레스 관련 질환은 체내의 활성산소로 인해 발생 가능한 증상, 또는 발명 가능한 질환 등을 모두 포괄하는 것으로, 예를 들면 체내 조직 내 지질과산화물 생성, 세포막의 지질과산화물 축적, 뇌졸중, 심근경색, 불임, 간염, 관절염, 백내장, 노화 등의 증상 또는 질병을 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, oxidative stress-related diseases include all symptoms that may occur due to free radicals in the body, or diseases that can be invented, for example, lipid peroxide production in tissues in the body, lipid peroxide accumulation in cell membranes, stroke, myocardial infarction , Infertility, hepatitis, arthritis, cataracts, may mean symptoms or diseases such as aging, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 산화적 스트레스 수준의 정량적 측정 방법은 항산화 식품 소재의 중재 효과를 확인하는 인체적용연구 데이터를 활용한 외부 검증을 수행하며, 기저시점과 중재 종료시점의 산화적 스트레스 수준을 추정하여 대조군과 시험식품군을 비교한 결과, 항산화 식품 소재의 중재효과 판정 도구로도 유용하게 이용될 수 있으며, 개인의 식품 소재 섭취에 반응한 항산화능의 변화 정도를 예측할 수 있다.Quantitative measurement method of oxidative stress level according to the present invention performs external verification using human applied research data to confirm the mediating effect of antioxidant food ingredients, and controls the oxidative stress level at baseline and end of mediation As a result of comparing the test food group with, it can be useful as a tool for determining the mediating effect of antioxidant food materials, and can predict the degree of change in antioxidant capacity in response to an individual's food material intake.

도 1은 대상자를 건강상태에 따라 건강군 및 산화 스트레스 질환군으로 분류하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정 방법에 따라 계산된 대상자의 산화 스트레스 정도 추정의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정 방법의 예측능력을 LOOCV 방식을 통해 검증한 ROC 곡선을 나타낸 것으로, 대각선(회색)은 기준선 0.5를 나타낸다.
도 4는 항산화 식품 소재 섭취군과 대조식품군의 산화 스트레스 수준을 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정방법에 따라 측정해본 결과, 항산화 식품 소재 섭취군에서 산화 스트레스 수준이 유의미하게 감소한 것을 나타낸 그래프이다.
도 5는 추정량을 고려하였을 때의 산화적 스트레스 수준과, 추정량을 고려하지 않았을 때의 산화적 스트레스 수준을 도출하여 비교한 그래프로, 추정량을 고려한 경우에 산화 스트레스 질환 유무에 대한 변별력이 좋은 것을 알 수 있다.
1 shows a process of classifying subjects into health groups and oxidative stress disease groups according to their health status.
2 is a graph showing the distribution of the estimation of the degree of oxidative stress of a subject calculated according to the method for measuring oxidative stress according to the present invention.
Figure 3 shows the ROC curve verifying the predictive ability of the oxidative stress measurement method according to the present invention through the LOOCV method, the diagonal line (gray) represents the baseline 0.5.
4 is a graph showing that the oxidative stress level of the antioxidant food material intake group and the control food group was significantly reduced in the antioxidant food material intake group as a result of measuring according to the oxidative stress measurement method according to the present invention.
5 is a graph obtained by comparing the oxidative stress level when the estimator is considered and the oxidative stress level when the estimator is not considered. Can.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예 1: 산화 스트레스의 정량화 방법 개발Example 1: Development of a method for quantifying oxidative stress

1-1: 산화 스트레스 관련 질환을 가진 환자의 분류1-1: Classification of patients with oxidative stress-related diseases

만 19세 이상 한국 성인 남녀를 대상으로 건강한 대상자와 산화 스트레스 관련 질환을 가진 환자를 구분하는 예후 예측 모델을 개발하였다.We developed a prognosis prediction model that distinguishes healthy subjects from patients with oxidative stress-related diseases in Korean adult men and women over the age of 19.

구체적으로, 만 19세 이상 성인 남녀 중 연구 참여에 동의한 대상자(2017년 6월 기준 1,464명)에서 혈장 지질 과산화물과 카로티노이드류(carotenoids) 수준을 분석하고, 식습관점수(recommended food score, RFS), 인구통계학 및 사회경제학적 특성과 설문지 응답결과를 수집하였다. Specifically, plasma lipid peroxide and carotenoids levels were analyzed in subjects (1,464 people as of June 2017) among adult men and women aged 19 and over who participated in the study.Recommended food score (RFS), Demographic and socio-economic characteristics and questionnaire response results were collected.

이 중 식습관점수(RFS)의 데이터가 누락된 대상자, 대사 위험 요소를 적어도 1개 이상을 가지고 있거나, 대사질환을 가지고 있는 대상자(높은 허리둘레, 높은 중성지방 수준, 고혈당, 낮은 저밀도 콜레스테롤, 또는 고혈압을 가지는 대상자), 기타 다른 질병을 가지고 있는 대상자, 과거 질병 또는 치료 이력이 누락된 대상자, 지속적인 약물 치료중인 대상자를 우선 제외하였다. 대사 위험 여부는 미국 국립심폐혈액연구소(National Heart, Lung, and Blood Institute)에서 임상적으로 대사증후군을 진단하기 용이하도록 만든 NCEP ATP III 기준 지침(National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III)에서 제정한 기준(Circulation 2005;112:2735-52)을 바탕으로 판단하였다. 단, 진단 기준 중 허리둘레 항목은 한국인의 복부 비만 허리둘레 기준(Diabetes Res Clin Pract 2007;75:72-80)을 적용하였다.Subjects with missing dietary scores (RFS), those with at least one metabolic risk factor, or those with metabolic disease (high waist circumference, high triglyceride level, high blood sugar, low low density cholesterol, or high blood pressure) ), subjects with other diseases, subjects with a history of past illnesses or treatments, and subjects undergoing continuous drug therapy were excluded first. The risk of metabolism was established by the National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III, which made the National Heart, Lung, and Blood Institute easier to diagnose metabolic syndrome clinically. (Circulation 2005; 112:2735-52). However, among the diagnostic criteria, the waist circumference standard of Koreans (Diabetes Res Clin Pract 2007;75:72-80) was applied.

(1) 허리둘레: 남자 90 cm 이상, 여자 85 cm 이상; (1) Waist circumference: 90 cm or more for men and 85 cm or more for women;

(2) 혈압: 수축기 혈압 130 mmHg 이상 또는 이완기 혈압 85 mmHg 이상; (2) blood pressure: systolic blood pressure of 130 mmHg or higher, or diastolic blood pressure of 85 mmHg or higher;

(3) 공복 혈당: 110 mg/dL 이상; (3) Fasting blood sugar: 110 mg/dL or more;

(4) 중성지방: 150 mg/dL 이상; (4) triglycerides: 150 mg/dL or more;

(5) HDL(고밀도)-콜레스테롤: 남자 40 mg/dL 이하, 여자 50 mg/dL 이하.(5) HDL (high density)-cholesterol: 40 mg/dL or less for men and 50 mg/dL or less for women.

상기 제외된 대상자를 제외하고, 분석 가능한 대상자 603명으로 선정하였다. 상기 선정된 603명에 대해 건강상태에 따라 건강군(159명)과 산화 스트레스 질환군(444명)으로 분류하였다. 구체적으로, 대상자 중 어떠한 대사 위험 요인이나 산화 스트레스와의 관련성이 보고된 질환이 없는 경우에 건강군으로 분류하였다. 산화 스트레스와 관련 질환으로는 당뇨 (J Biochem Mol Toxicol 2003, 17:24-38), 고지혈증 (Obes Res Clin Pract 2013, 7:e330-341), 비만 (J Clin Invest 2004, 114:1752-1761), 심혈관질환 (Nutr J 2007, 6:39), 뇌졸중 (Free Radic Biol Med 2005, 39:841-852), 고혈압 (Nutr J 2007, 6:39), 식이 관련 암(간, 대장, 위, 유방, 전립선, 폐; Lancet 2002, 360:861-868, World Health Organization 2003) 등이 있다. Except for the excluded subjects, 603 subjects who could be analyzed were selected. The 603 selected people were classified into a health group (159 people) and an oxidative stress disease group (444 people) according to their health status. Specifically, the subject was classified as a healthy group when no metabolic risk factor or disease related to oxidative stress was reported. Oxidative stress and related diseases include diabetes (J Biochem Mol Toxicol 2003, 17:24-38), hyperlipidemia (Obes Res Clin Pract 2013, 7:e330-341), obesity (J Clin Invest 2004, 114:1752-1761) , Cardiovascular disease (Nutr J 2007, 6:39), stroke (Free Radic Biol Med 2005, 39:841-852), hypertension (Nutr J 2007, 6:39), diet-related cancer (liver, colon, stomach, breast , Prostate, lung; Lancet 2002, 360:861-868, World Health Organization 2003).

도 1은 대상자를 건강상태에 따라 건강군 및 산화 스트레스 질환군으로 분류하는 과정을 나타낸 것이다. 1 shows a process of classifying subjects into health groups and oxidative stress disease groups according to their health status.

1-2: 산화 스트레스 수준의 평가 인자 및 모델 구축1-2: Evaluation factor and model of oxidative stress level

최종 분석 가능한 대상자 603명에 대해 건강군과 산화 스트레스 질환군 사이에 유의확률이 0.05 미만으로 나타난 지표를 선택한 후, 위계적 혼합 모형(hierarchical linear mixed model)을 적용하였다. For the 603 subjects who were able to make final analysis, an index with a significant probability of less than 0.05 was selected between the healthy group and the oxidative stress disease group, and then a hierarchical linear mixed model was applied.

산화 스트레스와 관련된 임상 지표(연령) 중 랜덤효과 (random effect)로 연령을, 고정효과 (fixed effect)로는 성별, 흡연 여부, 혈장 지질과산화물 수준, 카로티노이드류, 항산화 식품 섭취 점수, 임상화학적지표 (알부민, 알칼라인 포스파타아제, C-반응성 단백질, 알라닌 아미노전이효소, 아스파테이트 아미노전이효소, 요산), 백혈구 감별계수 (호염구, 단구), 혈액학적 지표 (적혈구침강속도, 적혈구용적, 백혈구 수)를 사용하였다. 모형 내에서 산화 스트레스와 관련성이 높은 변수만 선택하기 위하여 가장 도움이 되지 않는 변수(유의확률이 0.05 이상)를 하나씩 제거하는 후진 소거법(backward elimination)과 다중공선성이 있는 변수를 제거하는 방법을 사용하였다. Among clinical indicators (ages) related to oxidative stress, age is determined by random effects, gender by fixed effect, whether it is smoking, plasma lipid peroxide levels, carotenoids, antioxidant food intake scores, clinical chemistry indicators (albumin) , Alkaline phosphatase, C-reactive protein, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, uric acid), leukocyte differentiation factor (neutrophils, monocytes), hematologic indicators (erythrocyte sedimentation rate, erythrocyte volume, leukocyte count) Did. In order to select only those variables that are highly related to oxidative stress in the model, backward elimination and multicollinear variables are removed to remove the least helpful variables (significance probability is 0.05 or more) one by one. Did.

그 다음, 서로 다른 변수를 포함하는 모델의 적합성 검정은 가장 최소의 정보 손실을 갖는 모델이 가장 데이터와 적합한 모델로 선택된다는 가정으로 모델링을 하는 Akaike's information criterion (AIC) 방법을 적용하며, 최소의 AIC 값을 갖는 모델을 최적의 모델로 선택하였다. 최종 모델링 결과, 흡연 유무, 혈장 지질과산화물, 백혈구 수, 알라닌 아미노전이효소 수준이 산화 스트레스 수준을 평가할 수 있는 유의미한 인자(다중공선성이 없으면서 유의확률이 0.05 미만)임을 확인하였다. 최종적으로, 제한된 최대우도추정 (RMLE) 을 통해 도출된 각 인자의 추정량(parameter estimates)을 고려하여 산화 스트레스 평가 방법을 다음과 같이 수식화하였다.Then, the suitability test of a model containing different variables applies Akaike's information criterion (AIC) method, which models the assumption that the model with the least loss of information is selected as the best data and the most suitable model. The model with values was chosen as the optimal model. As a result of the final modeling, it was confirmed that the presence or absence of smoking, the plasma lipid peroxide, the number of white blood cells, and the level of alanine aminotransferase were significant factors for evaluating the level of oxidative stress (the probability of significance was less than 0.05 without multicollinearity). Finally, considering the parameter estimates of each factor derived through the limited maximum likelihood estimation (RMLE), the oxidative stress evaluation method was formulated as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00017
Figure pat00017

Y는 산화 스트레스 수준의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,Y is the calculated value of the oxidative stress level, the unit is a score,

Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,Age is the age of the subject, and the unit is three years.

Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0; Smoking is the subject's smoking status, 1 if the subject smokes, 0 if the subject is non-smoking or has quit smoking for more than 1 year;

MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM; MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;

WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕; WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;

GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다. GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.

1-3: 산화 스트레스 수준의 평가 모델의 평가1-3: Evaluation of evaluation model of oxidative stress level

분석 가능한 대상자 603명에 대해, 최종 도출된 수학식 1을 통하여 산화 스트레스 점수를 재산출한 결과, 이 점수를 통해 건강한 사람과 산화 스트레스 질환을 가진 사람이 잘 구분되는 것으로 나타났다(도 2). As a result of recalculating the oxidative stress score through the final derived equation (1) for 603 subjects that could be analyzed, it was found that the healthy person and the person with oxidative stress disease were well distinguished through this score (FIG. 2).

도 2는 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정 방법에 따라 계산된 대상자의 산화 스트레스 정도 추정의 분포를 나타낸 그래프로서, 가로축은 최종 도출된 수학식 1을 통하여 산출한 산화 스트레스 점수 (단위: 점)이고, 세로축은 각 구간의 백분율 (단위: %)이다.Figure 2 is a graph showing the distribution of the estimation of the degree of oxidative stress of the subject calculated according to the method for measuring oxidative stress according to the present invention, the horizontal axis is the oxidative stress score (unit: point) calculated through the final derived equation (1), The vertical axis is the percentage of each section (unit: %).

실시예 2: 산화 스트레스 수준의 평가 모델의 내부 검증Example 2: Internal verification of an evaluation model of oxidative stress levels

실시예 1에서 개발된 산화 스트레스 정량화 방법의 예측능력은 ROC(Receiver Operating Characteristic) curve와 LOOCV 분석을 통해, 내부 검증(internal validation)을 통해 검증하였다. The predicted ability of the oxidative stress quantification method developed in Example 1 was verified through internal validation through a ROC (Receiver Operating Characteristic) curve and LOOCV analysis.

내부 검증은 Leave-One-Out Cross Validation(LOOCV) 방식을 적용하여 수행하였다. 이 방법은 전체 데이터 수(N)만큼 군집화하여 하나하나 검정하는 전수 조사법으로 총 샘플 수에 해당하는 모형을 만들고, 각 모델을 만들 때에 하나의 샘플만 제외하면서 그 제외한 샘플로 테스트 집합(test set)의 성능(performance)을 계산하여 N개의 성능(performance)에 대해서 평균을 내는 방법이다.Internal verification was performed by applying the Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) method. This method is a total number of data (N) clustered and tested one by one to create a model corresponding to the total number of samples. When creating each model, test samples are excluded except for one sample. It is a method to calculate the performance of and average the N performances.

전체 훈련집합(training set)의 AUC-ROC(Area under the curve-ROC)는 0.91 (민감도 82.0%, 특이도 84.3%)로 도출되었다. LOOCV 방식을 적용한 교차 검증 결과, AUC-ROC가 0.82 (민감도 76.8%, 특이도 76.7%)로 도출되어 개발된 산화 스트레스 예후 예측 모델은 좋은 성능을 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다(도 3). 도 3은 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정 방법의 예측능력을 LOOCV 방식을 통해 내부 검증한 ROC 곡선을 나타낸 것으로, 대각선(회색)은 기준선 0.5를 나타낸다. 도 3에서 Original과 LOOCV의 ROC 곡선 아래 영역(AUC-ROC)이 모두 0.8 이상으로 본 발명에 따른 산화 스트레스 측정 방법의 좋은 성능을 보인다는 것을 알 수 있었다.The area under the curve-ROC (AUC-ROC) of the entire training set was 0.91 (sensitivity 82.0%, specificity 84.3%). As a result of cross-validation using the LOOCV method, it was confirmed that the AUC-ROC was developed with 0.82 (sensitivity 76.8%, specificity 76.7%), and the developed oxidative stress prognosis prediction model has good performance (FIG. 3). Figure 3 shows the ROC curve internally verified through the LOOCV method of predicting the oxidative stress measurement method according to the present invention, the diagonal line (gray) represents the baseline 0.5. In FIG. 3, it was found that the area under the ROC curve of the Original and LOOCV (AUC-ROC) was 0.8 or more, showing good performance of the oxidative stress measurement method according to the present invention.

실시예 3: 항산화 식품 소재를 이용한 산화 스트레스 수준의 평가 모델의 검정Example 3: Assay of evaluation model of oxidative stress level using antioxidant food material

실시예 1에서 개발된 정량화 모델이 실제 영양중재효과를 반영하여 산화 스트레스 평가 점수를 변화시킬 수 있을지 확인하기 위하여, 별도의 항산화 식품 소재를 이용한 영양중재연구 데이터를 활용한 외부 검증(external validation) 방법을 진행하였다.In order to confirm whether the quantification model developed in Example 1 can change the oxidative stress evaluation score by reflecting the actual nutritional intervention effect, an external validation method using nutritional intervention research data using a separate antioxidant food material Proceeded.

구체적으로, 질환이 없는 건강한 성인을 대상으로 12주간 항산화 식품 소재의 중재 효과를 관찰하는 무작위배정, 이중맹검, 대조군 비교, 평행 연구 데이터(J Funct Foods, 2018;46:356-364)를 활용하였다. 만 20세 이상 50세 미만의 과체중이거나 또는 비만(BMI 25-30 kg/m2, 골격근육량 39.8%(남성)/34.1%(여성) 이하)한 성인 남녀 80명(남성 20명, 여성 60명; 평균 연령 37.3세; 평균 체질량지수 27.3 kg/m2; 공복혈당 91.3 mg/dL)를 항산화 식품 소재를 섭취하는 군 및 대조식품군으로 무작위 배정하였다. 항산화 식품 소재를 섭취하는 군에는 항산화와 항염증 활성이 보고된 씨폴리놀감태(Ecklonia cava)주정추출물(총 폴리페놀 함량 960 mg/g 함유)을 한 번에 2 캡슐씩 아침과 저녁 직후에 물과 함께 섭취시켰다.Specifically, randomized, double-blind, control comparison, and parallel study data (J Funct Foods, 2018;46:356-364) were used to observe the mediating effect of antioxidant food material for 12 weeks in healthy adults without disease. . 80 adult males and females (20 males, 60 females) who are overweight or obese (BMI 25-30 kg/m 2 , skeletal muscle mass 39.8% (male)/34.1% (female) or younger) between 20 and 50 years of age ; Mean age 37.3 years; mean body mass index 27.3 kg/m 2 ; fasting blood glucose 91.3 mg/dL) was randomly assigned to the group consuming the antioxidant food material and the control food group. In the group ingesting antioxidant food ingredients, 2 capsules of citricol ethanol extract ( Ecklonia cava ), which has been reported to have antioxidant and anti-inflammatory activity (containing 960 mg/g of total polyphenol content), are watered immediately after breakfast and evening. And ingested with.

위 개발된 모델을 중재연구데이터에 적용하여 기저시점과 중재종료시점의 산화 스트레스 수준을 평가하고, 추정된 개인의 산화 스트레스 수준이 중재 전후에 차이가 있는지 분석하였다. The model developed above was applied to the intervention data to evaluate the level of oxidative stress at baseline and at the end of intervention, and to analyze whether the estimated individual's oxidative stress level differed before and after intervention.

항산화 식품 소재를 섭취하는 군과 대조식품군 간 비교를 수행한 결과, 항산화 식품 소재를 섭취한 군에서 실시예 1에서 개발된 정량화 모델에 따른 산화 스트레스 수준이 유의미하게 감소됨을 확인하였다(도 4).As a result of comparison between the group consuming the antioxidant food material and the control food group, it was confirmed that the oxidative stress level according to the quantification model developed in Example 1 was significantly reduced in the group consuming the antioxidant food material (FIG. 4).

도 4는 항산화 식품 소재를 섭취한 군에서 실시예 1에서 개발된 정량화 모델에 따른 산화 스트레스 수준이 유의미하게 감소된 것을 나타낸 그래프이다. 연령을 랜덤효과로 포함하는 위계적 혼합 모형(mixed hierarchical model)으로부터 도출된 추정량(parameter estimates)을 고려하여 항산화 식품 소재를 섭취하는 군과 대조식품군의 기저시점과 중재 종료시점에서의 산화적 스트레스 수준을 계산하였다. 통계적 유의성은 항산화 식품 소재를 섭취하는 군 및 대조식품군에서 중재(intervention) 전후의 차이값(중재 종료시점 - 기저시점)을 군간 비교하여 확인하였다. 각 막대그래프는 평균 및 평균의 표준오차(standard error of mean)으로 표현되었다. 통계적 가설 검정에서의 유의확률 P-value는 Student's t-test에 의해 결정되었다. 4 is a graph showing that the oxidative stress level according to the quantification model developed in Example 1 was significantly reduced in the group consuming the antioxidant food material. Levels of oxidative stress at baseline and at the end of intervention in the group ingesting antioxidant foods and in the control food group taking into account parameter estimates derived from a mixed hierarchical model that includes age as a random effect. Was calculated. Statistical significance was confirmed by comparing the differences between the groups ingesting antioxidant food ingredients and before and after intervention (intervention end point-base point point) between groups. Each bar graph is expressed as the mean and standard error of mean. The significance probability P-value in the statistical hypothesis test was determined by Student's t- test.

실시예 4: 산화 스트레스 질환을 갖는 환자의 구별력 평가Example 4: Evaluation of discriminative power in patients with oxidative stress disease

추정량(Estimate)을 고려하였을 때의 산화적 스트레스 수준과 이를 고려하지 않았을 때의 산화적 스트레스 수준을 계산한 다음, 산화 스트레스 질환을 가진 사람을 얼마나 잘 판별할 수 있는지 평가하였다.After calculating the oxidative stress level when the estimator was considered and the oxidative stress level when it was not considered, it was evaluated how well a person with oxidative stress disease can be identified.

구체적으로, 실시예 1-2에서 도출된 각 인자들에 적용된 추정량을 적용하지 않고, 원래의 측정값을 단순히 합산하여 아래 수학식 2와 같이 산화 스트레스 수준을 도출하였다.Specifically, the oxidative stress level was derived as shown in Equation 2 below by simply summing the original measured values without applying the estimator applied to each factor derived in Example 1-2.

Figure pat00018
Figure pat00018

Y는 산화스트레스 수준의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,Y is the calculated value of the oxidation stress level, the unit is a score,

Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,Age is the age of the subject, and the unit is three years.

Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0; Smoking is the subject's smoking status, 1 if the subject smokes, 0 if the subject is non-smoking or has quit smoking for more than 1 year;

MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM; MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;

WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕; WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;

GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다. GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.

추정량을 고려한 경우에는 AUC-ROC(Area under the curve-ROC)는 0.91 (민감도 82.0%, 특이도 84.3%; Youden index 0.66)로 도출되었다. 추정량을 고려하지 않은 경우에는, AUC-ROC가 0.82 (민감도 68.0%, 특이도 82.4%; Youden index 0.50)로 도출되었다. 따라서, 추정량을 고려한 경우가 산화 스트레스 질환 유무에 대한 변별력을 평가하는데 더 좋은 성능을 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다(도 5).When considering the estimator, AUC-ROC (Area under the curve-ROC) was 0.91 (sensitivity 82.0%, specificity 84.3%; Youden index 0.66). When the estimator was not considered, AUC-ROC was derived as 0.82 (sensitivity 68.0%, specificity 82.4%; Youden index 0.50). Therefore, it was confirmed that the case considering the estimated amount has better performance in evaluating the discriminative ability for the presence or absence of oxidative stress disease (FIG. 5 ).

Claims (17)

시험 대상에서 측정된 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하며,
상기 산화적 스트레스 수준의 영향 인자는, 시험 대상의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인,
시험 대상의 산화적 스트레스 수준의 측정 방법.
And quantifying the degree of oxidative stress of the test subject using the influence factor of the oxidative stress level measured in the test subject,
The oxidative stress level influencing factor is at least one selected from the group consisting of the age of the test subject, whether or not smoking, plasma lipid peroxide concentration, whole blood leukocyte number, and alanine aminotransferase concentration,
Method for measuring oxidative stress level in test subject.
제1항에 있어서, 상기 영향 인자는 각 영향 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량의 고려는, 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (maximum likelihood estimation), 제한된 최대우도추정 (restricted maximum likelihood estimation), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (derivative-free restricted maximum likelihood estimation)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 수행되는 것인, 방법.The method of claim 1, wherein the influence factor is weighted by taking into account the estimated amount of each of the influence factors, and the consideration of the estimated factor is instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and nonlinearity. Use non-linear least square estimation, iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation, restricted maximum likelihood estimation, and differential equations The method is performed by one or more methods selected from the group consisting of deriveative-free restricted maximum likelihood estimation. 제1항에 있어서, 상기 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도는, 하기 수학식 1을 이용하여 결정되는 것인, 방법:
[수학식 1]
Figure pat00019

Y는 산화적 스트레스의 정도의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,
Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,
Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0;
MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM;
WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕;
GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다.
The method of claim 1, wherein the degree of oxidative stress of the test subject is determined using Equation 1 below:
[Equation 1]
Figure pat00019

Y is the calculated value of the degree of oxidative stress, the unit is a score,
Age is the age of the subject, and the unit is three years.
Smoking is the subject's smoking status;
MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;
WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;
GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.
제3항에 있어서, 상기 시험대상의 Y가 2.7점 이상일 때, 상기 시험대상은 산화 스트레스를 가지는 것으로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method of claim 3, further comprising determining that the subject has oxidative stress when Y of the subject is 2.7 or more. 제1항에 있어서, 상기 시험대상은 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 영장류, 파충류, 양서류, 및 설치류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 방법.The method of claim 1, wherein the test subject is in the group consisting of human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, chicken, insect, frog, mammal, primate, reptile, amphibian, and rodent. Method of one or more selected. 후보물질이 투여되기 전과 투여된 후 시험대상에서 산화적 스트레스 수준을 측정하고, 상기 후보물질의 투여 전 및 투여 후에 측정된 산화적 스트레스 수준을 비교하고, 상기 후보물질이 투여된 후 측정된 산화적 스트레스 수준이, 상기 후보물질이 투여되기 전 측정된 산화적 스트레스 수준보다 감소한 경우, 상기 후보물질을 항산화 물질로 선정하는 단계를 포함하며,
상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은,
시험대상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 이용하여, 시험 대상의 산화적 스트레스 정도를 정량하는 단계를 포함하며,
상기 산화적 스트레스 수준의 영향 인자는, 시험대상의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인,
항산화 물질의 스크리닝 방법.
The oxidative stress level in the test subject is measured before and after the candidate substance is administered, and the oxidative stress level measured before and after the administration of the candidate substance is compared, and the oxidative stress measured after the candidate substance is administered. When the stress level is lower than the oxidative stress level measured before the candidate substance is administered, the method includes selecting the candidate substance as an antioxidant substance,
Measuring the oxidative stress level of the test subject,
And quantifying the degree of oxidative stress of the test subject using an influence factor of the oxidative stress level of the test subject,
The oxidative stress level influencing factor is at least one selected from the group consisting of the age of the test subject, whether or not smoking, plasma lipid peroxide concentration, whole blood leukocyte number, and alanine aminotransferase concentration,
Methods of screening for antioxidants.
제6항에 있어서, 상기 영향 인자는 각 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량은 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (maximum likelihood estimation), 제한된 최대우도추정 (restricted maximum likelihood estimation), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (derivative-free restricted maximum likelihood estimation)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려되는 것인, 방법.The method of claim 6, wherein the influence factor is weighted by taking into account the estimator of each factor, and the estimator is instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and nonlinear least square estimation ( Non-linear least square estimation, iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation, restricted maximum likelihood estimation, and limited maximum without using differential equations A method that is considered as one or more methods selected from the group consisting of derivative-free restricted maximum likelihood estimation. 제6항에 있어서, 상기 산화적 스트레스 수준은, 하기 [수학식 1]을 이용하여 측정되는 것인, 방법.
[수학식 1]
Figure pat00020

Y는 산화적 스트레스의 정도의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,
Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,
Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0;
MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM;
WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕;
GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다.
The method according to claim 6, wherein the oxidative stress level is measured using Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00020

Y is the calculated value of the degree of oxidative stress, the unit is a score,
Age is the age of the subject, and the unit is three years.
Smoking is the subject's smoking status;
MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;
WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;
GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.
제6항에 있어서, 상기 시험대상은 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 영장류, 파충류, 양서류, 및 설치류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 방법.The method of claim 6, wherein the test subject is in the group consisting of human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, chicken, insect, frog, mammal, primate, reptile, amphibian, and rodent. Method of one or more selected. 제8항에 있어서, 상기 후보물질이 투여되기 전 시험대상에서, 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정된 산화적 스트레스의 정도의 계산값은 2.7점 이상인, 방법.The method according to claim 8, wherein in the test subject before the candidate substance is administered, the calculated value of the degree of oxidative stress measured using [Equation 1] is 2.7 or more. 제6항에 있어서, 상기 후보물질은 식품인, 방법.The method of claim 6, wherein the candidate substance is food. 시험대상의 산화적 스트레스 수준을, 정상 대조군에서 측정된 산화 스트레스 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법으로서,
상기 시험대상의 산화적 스트레스 수준을 측정하는 것은,
대상자의 연령, 흡연여부, 혈장 지질 과산화물 농도, 전혈 백혈구 수, 및 알라닌 아미노전이효소 농도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 산화적 스트레스 수준의 영향 인자를 측정하고,
상기 영향 인자의 측정값을 이용하여 시험 대상의 산화적 스트레스의 정도를 결정하는 단계를 포함하는 것인,
산화적 스트레스 관련 질환의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
A method for providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases, comprising comparing the oxidative stress level of a test subject with a oxidative stress level measured in a normal control group,
Measuring the oxidative stress level of the test subject,
The subject's age, smoking status, plasma lipid peroxide concentration, whole blood white blood cell count, and alanine aminotransferase concentration were measured, and one or more oxidative stress levels were selected.
Determining the degree of oxidative stress of the test object using the measured value of the influencer,
Methods of providing information for the diagnosis of oxidative stress-related diseases.
제12항에 있어서, 상기 영향 인자는 각 인자들의 추정량을 고려하여 가중치가 부여되고, 상기 추정량은 도구변수추정 (instrumental variable estimation), 보통최소제곱추정 (ordinary least square estimation), 비선형 최소제곱추정 (non-linear least square estimation), 반복가중최소제곱 (iterative weighted least square estimation), 최대 가능성우도 추정 (maximum likelihood estimation), 제한된 최대우도추정 (restricted maximum likelihood estimation), 및 미분방정식을 사용하지 않는 제한최대우도추정 (derivative-free restricted maximum likelihood estimation)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 고려되는 것인, 방법.The method of claim 12, wherein the influence factor is weighted by taking into account the estimator of each factor, and the estimator is instrumental variable estimation, ordinary least square estimation, and nonlinear least square estimation ( Non-linear least square estimation, iterative weighted least square estimation, maximum likelihood estimation, restricted maximum likelihood estimation, and limited maximum without using differential equations A method that is considered as one or more methods selected from the group consisting of derivative-free restricted maximum likelihood estimation. 제12항에 있어서, 상기 산화적 스트레스 수준은, 하기 [수학식 1]을 이용하여 측정되는 것인, 방법.
[수학식 1]
Figure pat00021

Y는 산화적 스트레스의 정도의 계산값이며, 단위는 점(score)이고,
Age는 대상자의 만 연령으로서 단위는 세이고,
Smoking은 대상자의 흡연여부로서 대상자가 흡연할 경우 1, 대상자가 비흡연 또는 금연한지 1년 이상인 경우 0;
MDA는 대상자의 혈장 지질 과산화물로서 단위는 μM;
WBC는 대상자의 전혈 검체에서 측정된 백혈구 수로서 단위는 x103/㎕;
GPT는 대상자의 알라닌 아미노전이효소 수치로서 단위는 IU/L이다.
The method of claim 12, wherein the oxidative stress level is measured using Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00021

Y is the calculated value of the degree of oxidative stress, the unit is a score,
Age is the age of the subject, and the unit is three years.
Smoking is the subject's smoking status;
MDA is the subject's plasma lipid peroxide, with units of μM;
WBC is the number of white blood cells measured in a subject's whole blood sample, and the unit is x10 3 /µl;
GPT is the alanine aminotransferase level of the subject and the unit is IU/L.
제14항에 있어서, 상기 정상 대조군에서 상기 [수학식 1]을 이용하여 측정된 산화적 스트레스의 정도의 계산값은 2.7점 미만인, 방법.The method of claim 14, wherein the calculated value of the degree of oxidative stress measured using [Equation 1] in the normal control is less than 2.7 points. 제12항에 있어서, 상기 시험대상은 인간, 생쥐, 마우스, 햄스터, 래트, 기니피그, 토끼, 소, 개, 고양이, 닭, 곤충, 개구리, 포유류, 영장류, 파충류, 양서류, 및 설치류로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 방법.The method of claim 12, wherein the test subject is in the group consisting of human, mouse, mouse, hamster, rat, guinea pig, rabbit, cow, dog, cat, chicken, insect, frog, mammal, primate, reptile, amphibian, and rodent. Method of one or more selected. 제12항에 있어서, 상기 산화적 스트레스 관련 질환은, 뇌졸중, 심근경색, 불임, 간염, 관절염, 백내장, 노화, 조직 내 지질과산화물 과생성, 및 세포막의 지질과산화물 축적으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인, 방법.The oxidative stress-related disease is at least one selected from the group consisting of stroke, myocardial infarction, infertility, hepatitis, arthritis, cataracts, aging, lipid peroxide overproduction in tissues, and accumulation of lipid peroxide in cell membranes. , Way.
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