KR101118555B1 - Composition for distinction of obese tendency and a informational method for obese tendency - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비만 체질 선별용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 메타볼로믹스 분석을 통해 일반 체질에서보다 비만 체질을 가진 개체의 소변에 과량으로 배출되는 대사산물을 바이오 마커로서 이용한 비만 체질 선별용 조성물 및 비만 체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for screening obesity constitution. More specifically, the present invention provides a composition for screening obesity constitution and using obesity constitution as a biomarker by using metabolome analysis as a biomarker of metabolites that are excessively excreted in the urine of an individual with obese constitution than in a conventional constitution. It is about a method.
비만, 타우린, 베타인, 메타볼로믹스 Obesity, Taurine, Betaine, Metabolomixes
Description
본 발명은 소변 시료로부터 분리한 비만체질 선별용 바이오 마커에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 일반적인 식이 또는 고지방 식이를 하였을 때 쉽게 비만이 되는 성향을 가진 개체의 소변에 일반적인 개체의 소변보다 과량으로 배출되는 대사물질에 반응하는 조성물을 포함하는 비만 체질 선별용 조성물 및 비만체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biomarker for screening obese constitution isolated from a urine sample. More specifically, the present invention provides a composition for screening obesity constitution and composition comprising a composition that reacts to the urine of an individual having a tendency to become easily obese when eating a general diet or a high fat diet in response to metabolites that are excreted in excess of the urine of a general subject. It relates to a method of providing information about the constitution.
비만은 그 발생률이 세계적으로 해마다 빠르게 증가하고 있다. 비만은 당뇨병, 심혈관 질환, 간 질환 및 신장 질환에 대한 위험 인자로 인식되고 있다. 관련 위험을 줄이기 위해서 체중 증가의 원인(예를 들어 생활방식 및 습관)을 조사하는 것이 필요하다. Obesity is growing rapidly year by year in the world. Obesity is recognized as a risk factor for diabetes, cardiovascular disease, liver disease and kidney disease. In order to reduce the associated risks, it is necessary to investigate the causes of weight gain (eg lifestyle and habits).
동물 모델에서의 고지방 식이(HFD, high fat diet) 섭취로 유도된 비만 연구가 단일 유전자 변이 비만 모델을 사용한 것보다 더 적합하다는 것이 알려졌는데, 왜냐하면 전자가 사람의 비만에 적용하기에 더 적합하기 때문이다. 뿐만 아니라 사 람의 비만은 대부분 다양한 환경적인 요인과 단일의 유전자 변이가 아닌 복합적인 유전자들 사이의 상호작용에 기인한다고 알려져 있다. Obesity studies induced by high fat diet (HFD) intake in animal models have been found to be more suitable than using single-gene variation obesity models, since the former is more suitable for application to human obesity. to be. In addition, human obesity is mostly known to be due to the interaction between various environmental factors and complex genes, not single gene mutations.
한편, 메타볼롬(metabolome)이란 세포, 조직 또는 생체액 중에 존재하는 전체 대사산물을 지칭하며, 1H-핵자기공명(1H-NMR)과 다변량 통계 분석방법을 결합한 계량화학(chemometric) 기술이 메타볼로믹 프로파일링 및 여러 생체 액의 특징을 밝히는데 쓰여왔다. Shearer 등은 타겟 메타볼로믹 프로파일링을 이용하여 식이 유발 인슐린 내성이 실험동물(C57BL/6J mouse)의 메타볼롬에 미치는 영향을 측정하였다. Jane 등은 전통적인 생리적, 생화학적 및 호르몬 연구와 1H-NMR에 기초한 메타볼로믹 기술을 이용하여, 유전자 연구에서 자주 쓰이는 마우스(C57BL/6, 129S6, BALB/c, DBA/2, 및 C3H)에서의 고지방 식이(40%)를 먹인 후의 대사특징(metabotypic) 결과를 얻었다. 마이크로 어레이 및 qRT-PCR 기술을 이용하여 고지방 사료를 급여 받은 마우스 중에서의 고체중 증가군 및 저체중 증가군의 지방 조직과 시상하부의 유전체 분석(transcriptomics) 및 유전자 발현 분석을 수행했다. 또 다른 연구에서는 Sprague-Dawley 래트의 소변 시료에 대한 가스 크로마토 그래피 및 질량 분석을 수행하여, 스트렙토조토신에 의해서 실험적으로 유도된 당뇨모델과 정상군 간의 메타볼릭 프로파일링의 차이를 밝혔다. 또한 Li 등은 식이의 개입이 래트에서의 소변 대사산물 프로파일과 밀접한 관련이 있다는 것을 발견한 바 있다. On the other hand, meta bolrom (metabolome) is a cell, tissue, or living body refers to the total metabolites present in the solution and, 1 H- nuclear magnetic resonance (1 H-NMR) and multivariate statistical chemometric (chemometric) technique that combines the analysis method Metabolomic profiling and the characterization of several biological fluids have been used. Shearer et al. Measured the effect of diet-induced insulin resistance on metabolome in experimental animals (C57BL / 6J mouse) using target metabolomic profiling. Jane et al. Used mice commonly used in genetic research (C57BL / 6, 129S6, BALB / c, DBA / 2, and C3H), using traditional physiological, biochemical and hormonal studies and metabolologic techniques based on 1 H-NMR. Metabotypic results were obtained after feeding high fat diet (40%) in Esau. Using microarray and qRT-PCR techniques, genotyping and gene expression analysis of the adipose tissue and hypothalamus of the solid and underweight groups in mice fed high fat diets were performed. Another study performed gas chromatography and mass spectrometry on urine samples from Sprague-Dawley rats to reveal the difference in metabolic profiling between the diabetic model and the normal group experimentally induced by streptozotocin. Li et al. Also found that dietary involvement is closely related to urine metabolite profiles in rats.
본 발명자들은 메타볼로믹스 분석방법을 이용하여 비만이 되기 쉬운 체질을 선별할 수 있을 것이라는 착안을 하고 비만 체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법 및 비만체질을 선별할 수 있는 바이오마커를 찾으려고 연구한 결과 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors have thought that the metabolomics analysis method can be used to screen constitutions that are prone to obesity, and provide information on whether obesity is constitution, and to search for biomarkers that can select obesity constitution. The present invention has been completed.
본 발명의 목적은 소변 시료를 이용하여 비만 체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법 및 비만 체질 선별용 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for providing information on whether or not obese constitution using a urine sample and to provide a composition for screening obese constitution.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비만이 되기 쉬운 성향을 가진 개체의 소변에서 일반 개체의 소변에서보다 과량이 검출되는 바이오 마커로서의 대사산물을 검출할 수 있는 비만체질 선별용 조성물을 제공한다. In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention is for screening obese constitution that can detect a metabolite as a biomarker in the urine of the individual having a tendency to become obese than in the urine of the general subject To provide a composition.
또한 본 발명은 상기 바이오 마커의 존재 여부 판단을 통해 비만 체질인지 여부에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method for providing information on whether the presence of the biomarker is obese constitution.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용된 용어, "선별"은 다른 체질과 구분되는 특정 체질을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 선별은 비만 경향이 있는 체질의 선별이다.As used herein, the term "selection" refers to identifying a particular constitution that is distinguished from other constitutions. For the purposes of the present invention, selection is the selection of constitutions that tend to be obese.
본 발명에서 사용된 용어, "비만"은 신체 비만지수(또는 체질량 지수(Body mass index)가 25 이상인 상태(서양인의 경우 30 이상)를 의미한다. 여기서 체질량 지수는 몸무게(kg)를 키(m)의 제곱으로 나눈 값이다.As used herein, the term "obesity" refers to a body obesity index (or body mass index of 25 or more (30 or more for Westerners), where the body mass index is the weight (kg) in m ) Divided by the square of.
본 발명에서 사용된 용어, "바이오 마커"란 비만 체질을 일반 체질과 구분할 수 있도록 하는 물질로 일반 체질을 가진 개체에 비해서 비만 성향을 가진 개체의 소변에서 과량 배출되는 대사산물을 말한다. 상기 대사산물로는 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나, 유기산, 아미노산 및 당 등이 포함된다. As used herein, the term "biomarker" refers to a metabolite that is excessively excreted in the urine of a subject with an obesity tendency as compared to a subject with a general constitution as a substance that can distinguish an obese constitution from a general constitution. The metabolites include, but are not limited to, organic acids, amino acids, sugars, and the like.
본 발명자들은 일반 식이 및 고지방 식이를 먹인 래트들의 소변을 메타볼로믹스 방법으로 분석하여 소변 중으로 배출된 베타인, 타우린, 아세톤/아세토아세테이트, 페닐아세틸글리신, 피루베이트, 락테이트 및 시트레이트가 식이 및 생리적 체질에 따라 다르다는 것을 밝혀냈다. 그것은 이 파라미터들이 특별히 생리적 체질 및 고지방 식이에 따른 비만과 관련이 있다는 것을 의미한다. 특히 이 대사산물들이 일반 식이 및 고지방 식이를 먹은 개체들 중 높은 체중 증가를 보인 군과 낮은 체중 증가를 보인 군 간에 현저한 차이를 가짐을 알 수 있었고, 따라서 이 대사산물들은 비만 체질 선별을 위한 바이오 마커로서 쓰일 수 있다.The present inventors have analyzed the urine of rats fed a normal and high fat diet by metabolomix method to determine the amount of betaine, taurine, acetone / acetoacetate, phenylacetylglycine, pyruvate, lactate and citrate excreted in the urine. It turns out that it depends on the physiological constitution. It means that these parameters are especially related to obesity due to physiological constitution and high fat diet. In particular, these metabolites showed a significant difference between the high weight gain group and the low weight gain group among individuals fed the normal and high fat diets. Therefore, these metabolites are biomarkers for screening obesity. Can be used as
베타인은 래트에서 간경변을 예방하고 치료할 수 있다고 알려져 있고, 고콜레스테롤 사료를 먹은 래트에서 간 콜레스테롤 및 총 지질을 줄인다고 알려져 있다. 타우린은 세포 및 조직 항상성에 중요한 역할을 하는데, 예를 들어 막과 단백질의 안정화, 항산화 작용, 이온 흐름의 변경 등이다. 또한 타우린은 신경조절물질 또는 삼투압 조절자(osmoregulator)로서 작용한다. 그 외에도 타우린은 포도당의 조직으로의 유입 및 간에서의 글리코겐 합성을 활성화하는 등의 인슐린양 작용을 한다고 알려져 있다. 다른 아미노산(예를 들어, 글루타민)들과 마찬가지로 타우린은 체내에서의 에너지 저장을 높이는 것으로 추측된다. 그러나 이러한 성분들이 특별히 비만이 되기 쉬운 성향을 가진 개체의 소변에서 다량으로 검출된다는 사실은 본 발명자들에 의해 새로이 밝혀진 것으로 이러한 성분은 비만체질을 사전에 선별하는데 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.Betaine is known to prevent and treat cirrhosis in rats, and is known to reduce liver cholesterol and total lipids in rats fed high cholesterol feed. Taurine plays an important role in cell and tissue homeostasis, such as stabilization of membranes and proteins, antioxidant activity, and alteration of ion flow. Taurine also acts as a neuromodulator or osmoregulator. In addition, taurine is known to act as an insulin-positive agent, such as influx of glucose into tissues and activate glycogen synthesis in the liver. Like other amino acids (for example, glutamine), taurine is thought to increase energy storage in the body. However, the fact that these components are detected in large quantities in the urine of individuals particularly prone to obesity has been newly discovered by the present inventors, and such components may be useful for preselecting obesity.
따라서 본 발명의 비만 체질 선별용 바이오 마커는 시료 중에 존재하는 타우린, 베타인, 아세톤/아세토아세테이트, 페닐아세틸글리신, 피루베이트, 락테이트 및 시트레이트를 포함하는 그룹에서 선택되는 물질이다.Accordingly, the biomarker for screening obesity constitution of the present invention is a substance selected from the group containing taurine, betaine, acetone / acetoacetate, phenylacetylglycine, pyruvate, lactate and citrate.
또한 본 발명의 비만 체질 선별용 조성물은 상기 바이오 마커와 반응하는 조성물이다. 상기 바이오 마커들은 공지의 물질이고, 이러한 물질과 반응하는 조성물은 시판되는 조성물을 이용할 수 있다. In addition, the composition for screening obesity constitution of the present invention is a composition that reacts with the biomarker. The biomarkers are known materials, and compositions that react with such materials can utilize commercially available compositions.
바람직하게는 상기 조성물에는 상기 바이오 마커들에 대한 산화 또는 환원 효소가 포함될 수 있다.Preferably, the composition may include an oxidizing or reducing enzyme for the biomarkers.
본 발명에서 사용된 용어 "생물학적 시료" 또는 "시료"는 혈액 및 생물학적 기원의 기타 액상 시료를 말한다. 바람직하게는, 상기 생물학적 시료 또는 시료는 소변이다. 상기 시료는 검출에 사용하기 전에 전처리할 수 있다. 예를 들어, 여과, 증류, 추출, 농축, 방해 성분의 불활성화, 시약의 첨가 등을 포함할 수 있다. As used herein, the term "biological sample" or "sample" refers to blood and other liquid samples of biological origin. Preferably, the biological sample or sample is urine. The sample may be pretreated before use for detection. For example, it can include filtration, distillation, extraction, concentration, inactivation of disturbing components, addition of reagents, and the like.
또한 상기 조성물은 검출 가능한 신호를 생성할 수 있는 표지, 용해제, 세정제가 포함될 수 있다. 또한, 표지물질이 효소인 경우에는 효소활성을 측정할 수 있는 기질 및 반응 정지제를 포함할 수 있다. In addition, the composition may include a label, a dissolving agent, and a cleaning agent capable of generating a detectable signal. In addition, when the labeling substance is an enzyme, it may include a substrate capable of measuring enzyme activity and a reaction terminator.
상기에서 검출 가능한 신호를 생성할 수 있는 표지는 검출하려는 물질을 정성 또는 정량적으로 측정가능하게 하며, 이의 예로는 효소, 형광물질, 리간드, 발광물, 미소입자(microparticle), 레독스 분자 및 방사성 동위원소 등을 사용할 수 있다. 효소로는 β-글루쿠로니다제, β-D-글루코시다제, 우레아제, 퍼옥시다아제, 알칼라인 포스파타아제, 아세틸콜린에스테라아제, 글리코즈 옥시다아제, 헥소키나제, 말레이트 디하이드로게나아제, 글루코스-6-인산디하이드로게나아제, 인버타아제 등을 사용할 수 있다. 형광물로는 플루오레신, 이소티오시아네이트, 로다민, 피코에리테린, 피코시아닌, 알로피코시아닌, 플루오르신이소티옥시아네이트 등을 사용할 수 있다. 리간드로는 바이오틴 유도체 등이 있으며, 발광물로는 아크리디늄 에스테르, 루시페린, 루시퍼라아제 등이 있다. 미소입자로는 콜로이드 금, 착색된 라텍스 등이 있고 레독스 분자로는 페로센, 루테늄 착화합물, 바이올로젠, 퀴논, Ti 이온, Cs 이온, 디이미드, 1,4-벤조퀴논, 하이드로퀴논 등이 있다. 방사성 동위원소로는 3H, 14C, 32P, 35S, 36Cl, 51Cr, 57Co, 58Co, 59Fe, 90Y, 125I, 131I, 186Re 등이 있다. 그러나 상기 예시된 것들 외에 생화학적 분석법에 사용할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 사용할 수 있다.The label capable of generating a detectable signal enables qualitative or quantitative measurement of the substance to be detected, examples of which include enzymes, fluorescent substances, ligands, luminants, microparticles, redox molecules and radioisotopes. Elements and the like can be used. Enzymes include β-glucuronidase, β-D-glucosidase, urease, peroxidase, alkaline phosphatase, acetylcholinesterase, glycosidase, hexokinase, malate dehydrogenase, and glucose-6 Phosphate dehydrogenase, invertase and the like can be used. As the fluorescent substance, fluorescein, isothiocyanate, rhodamine, phycoerythrin, phycocyanin, allophycocyanin, fluorine isothiocyanate and the like can be used. Ligands include biotin derivatives, and luminescent materials include acridinium esters, luciferin, and luciferase. The microparticles include colloidal gold and colored latex, and the redox molecules include ferrocene, ruthenium complex, biologen, quinone, Ti ion, Cs ion, diimide, 1,4-benzoquinone and hydroquinone. Radioisotopes include 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, 36 Cl, 51 Cr, 57 Co, 58 Co, 59 Fe, 90 Y, 125 I, 131 I, 186 Re, and the like. However, any of those which can be used for biochemical analysis other than those exemplified above may be used.
또한, 본 발명의 진단용 조성물은 진단의 신속도 및 편리성을 높이기 위해, 적합한 담체 또는 지지체상에 공지된 다양한 방법을 이용하여 고정화된 상태로 제공될 수 있다. 적합한 담체 또는 지지체의 예로는 아가로스, 셀룰로즈, 니트로셀룰로즈, 덱스트란, 세파덱스, 세파로즈, 리포솜, 카복시메틸 셀룰로즈, 폴리아크릴아미드, 폴리스테린, 반려암, 여과지, 이온교환수지, 플라스틱 필름, 플라스틱 튜브, 유리, 폴리아민-메틸 비닐-에테르-말레산 공중합체, 아미노산 공중합체, 에틸렌-말레산 공중합체, 나일론, 컵, 플랫 팩(flat packs) 등이 포함된다. 상기 지지체는 임의의 가능한 형태, 예를 들어 구형(비드), 원통형(시험관 또는 웰 내면), 평면형(시트, 시험 스트립)을 가질 수 있다. In addition, the diagnostic composition of the present invention may be provided in an immobilized state using various methods known on a suitable carrier or support, in order to increase the speed and convenience of diagnosis. Examples of suitable carriers or supports include agarose, cellulose, nitrocellulose, dextran, Sephadex, Sepharose, liposomes, carboxymethyl cellulose, polyacrylamides, polyesters, companion rocks, filter papers, ion exchange resins, plastic films, plastic tubes , Glass, polyamine-methyl vinyl-ether-maleic acid copolymers, amino acid copolymers, ethylene-maleic acid copolymers, nylons, cups, flat packs and the like. The support may have any possible form, for example spherical (bead), cylindrical (test tube or inner surface of the well), planar (sheet, test strip).
바람직하게는, 본 발명의 비만체질 선별용 조성물은 키트 또는 마이크로어레이 형태로 제공될 수 있다. 여기서 상기 키트 또는 마이크로 어레이는 검출하고자 하는 물질이 기준치 이상으로 검출되었을 때 양성 반응을 나타내는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 기준치보다 2배 이상으로 검출되었을 때 양성반응을 나타낸다. Preferably, the obese constitution screening composition of the present invention may be provided in a kit or microarray form. Herein, the kit or micro array preferably has a positive reaction when a substance to be detected is detected to be above a reference value. More preferably, a positive response is detected when it is detected twice or more than the reference value.
또한 본 발명은 소변 시료에서 상기 바이오 마커가 기준치 이상으로 검출되는지 확인하는 과정을 포함하는 비만 체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. 바람직하게는 상기 방법은 바이오 마커가 기준치보다 2배 이상인 경우에 비만 체질이라고 판단하는 것을 특징으로 한다. In another aspect, the present invention provides a method for providing information on whether or not obese constitution including the step of confirming whether the biomarker is detected above the reference value in the urine sample. Preferably, the method is characterized in that it is determined that the biomarker is obese constitution when more than twice the reference value.
본 발명에 의해 비만 체질을 선별할 수 있는 비만 체질 선별용 조성물 및 비만 체질 여부에 대한 정보를 제공하는 방법이 제공된다. 상기 조성물 및 상기 방법 에 의해 비만이 되기 쉬운 개체를 미리 선별할 수 있고 그에 따라 적합한 식이요법이나 운동요법을 선택할 수 있어 효과적인 비만 예방이 가능할 것이라 예상된다. According to the present invention, there is provided a composition for screening obesity constitution that can screen for obesity constitution and a method for providing information on whether or not obesity constitution. By the composition and the method, it is expected that an obesity-prone individual may be selected in advance, and thus, an appropriate diet or exercise therapy may be selected, thereby effectively preventing obesity.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.
<실시예 1>≪ Example 1 >
시료 준비Sample Preparation
시그마사(St. Louis, MO, USA)로부터 구입한 D2O(99.9%, 0.05% 3-(트리메틸실일)-프로피온-2,2,3,3-d4 산 및 나트륨 염(TSP) 함유), 아지드 나트륨, 인산염 완충액을 준비했다. NaOD는 코르텍사(Paris, France), 디에틸에테르는 덕산 케미칼(한국, 서울)로부터 구입했다. Contains D 2 O (99.9%, 0.05% 3- (trimethylsilyl) -propion-2,2,3,3-
5주된 Sprague-Dawley 래트를 각각 온도 21± 2℃, 상대습도 50± 5%로 유지되는 방 안에서 플라스틱 케이지에 두고 12시간은 밝게, 12시간은 어둡게 하였다. 모든 쥐들은 일반 식이 및 고지방 식이군(n=10/군)으로 나누기 전 1주 동안 시판 사료(Purina Rodent Chow 5001)를 1주일 간 먹였다. Five-week-old Sprague-Dawley rats were placed in a plastic cage in a room maintained at a temperature of 21 ± 2 ° C. and a relative humidity of 50 ± 5%, respectively, for 12 hours light and 12 hours dark. All rats were fed a weekly diet (Purina Rodent Chow 5001) for 1 week before dividing into normal and high fat diet groups (n = 10 / group).
고지방 사료는 지방이 사료의 총 에너지 함량의 40%를 제공하도록 탄수화물을 라드(17%, w/w) 및 옥수수 기름(3%, w/w)로 대체하여 조제되었다. 실험 사료의 조성은 표 1에 기재하였다. 사료 섭취량은 매일 기록하였으며, 체중은 1주일에 한번 오전 10시에서 11시 사이에 모니터링하였다. High fat diets were formulated by replacing carbohydrates with lard (17%, w / w) and corn oil (3%, w / w) so that fat provided 40% of the total energy content of the feed. The composition of the experimental feed is shown in Table 1. Feed intake was recorded daily and body weight was monitored between 10 am and 11 am once a week.
본 발명의 실험은 국립 연구 자문회(National Research Council)의 실험동물 자원 협회(Institute of Laboratory Animal Resources)에서 만들어진 실험동물의 사용 및 보호 지침(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)을 따랐고, 연세대학교 동물실험 윤리위원회로부터 승인을 받았다. The experiments of the present invention followed the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals created by the Institute of Laboratory Animal Resources of the National Research Council, Yonsei University Approved by Animal Experiment Ethics Committee.
8주간 일반식이 및 고지방식이를 각 군별로 급여한 후에, 동물들을 개별적으로 플라스틱 대사 케이지에 넣고 소변을 채취하였다. 연속 3일 동안 12시간 간격(오후 8시-오전 8시, 오전 8시-오후 8시)으로 500 μl의 1% 아지드 나트륨을 함유하는 튜브에 24시간의 소변을 모았다. 채취가 끝난 후에 소변의 양을 부피 측정 피펫으로 재고 pH도 측정하였다. 소변 시료는 3000×g에서 10분간 원심분리하고 얻어진 상층액을 -70℃에서 분석시까지 보관하였다. After eight weeks of dietary and high-fat diets in each group, the animals were individually placed in plastic metabolic cages and urine collected. Twenty-four hours of urine was collected in a tube containing 500 μl of 1% sodium azide at 12 hour intervals (8 pm-8 am, 8 am-8 pm) for three consecutive days. After the collection was completed, the amount of urine was measured with a volumetric pipette and the pH was also measured. Urine samples were centrifuged at 3000 x g for 10 minutes and the supernatant obtained was stored at -70 ° C until analysis.
11주간 사료를 급여한 후에, 동물들을 사료 타입 및 체중 증가 정도에 따라서 다음의 4군으로 나누었다: 일반식이(ND) 저체중 증가(n=5), 일반 식이 고체중 증가(n=4, 한 마리는 10주에 죽었음), 고지방 식이(HFD) 저체중 증가(n=5) 및 고지방 식이 고체중 증가(n=5). 저체중 증가군과 고체중 증가군은 체중 증가 중간값을 경계로 하여 둘로 나누었다. 밤새 절식한 후에 래트들을 디에틸에테르로 마취했다. 복부대동맥으로부터 혈액을 뽑아서 진공관에 넣고, 4℃에서 1000×g으로 15분간 원심분리하여 혈청을 채취하였다. After feeding for 11 weeks, the animals were divided into four groups according to feed type and weight gain: general diet (ND) underweight gain (n = 5), normal diet increase in solids (n = 4, one) Died at 10 weeks), high fat diet (HFD) underweight (n = 5) and high fat diet solids (n = 5). Underweight and solid weight groups were divided into two groups based on the median weight gain. After fasting overnight the rats were anesthetized with diethyl ether. Blood was taken from the abdominal aorta and placed in a vacuum tube, and serum was collected by centrifugation at 1000 × g for 15 minutes at 4 ° C.
간 및 내장 지방이 쌓인 4 군데의 조직(부고환(epididymal), 신장주 위(perirenal), 후복막(retroperitoneal) 및 장간막(mesenteric))으로부터 지방층을 떼어내고 0.1 M 인산염 완충액(pH 7.4)으로 헹군 후 무게를 달았다. 상기 혈청과 간 시료는 분석시까지 -70℃에서 보관했다. Remove the fat layer from 4 tissues (epididymal, perirenal, retroperitoneal and mesenteric) where liver and visceral fat have accumulated and rinse with 0.1 M phosphate buffer (pH 7.4). Weighed. The serum and liver samples were stored at −70 ° C. until analysis.
a AIN-76A 설치류 사료용 혼합 미네랄 a AIN-76A Mixed Mineral for Rodent Feed
b AIN-76A 설치류 사료용 혼합 비타민 b AIN-76A Mixed Vitamins for Rodent Feed
c 0.01g/지질 50g 비율로 첨가되는 항산화제 c Antioxidants added at 0.01 g / 50 g lipid
<실시예 2><Example 2>
시료 분석Sample analysis
총 콜레스테롤, 고밀도 리포프로틴(HDL) 콜레스테롤, 유리 지방산(FFA), 당 및 트리글리세라이드의 혈장 내의 농도를 시판 키트(BioClinical System, Korea)를 이용하여 효소적으로 측정했다. LDL+VLDL 콜레스테롤의 혈장 농도는 총 콜레스테롤 농도에서 HDL 콜레스테롤 농도를 빼서 계산하였다. 간 지질은 Folch 등(Folch J, Less M, Sloane Stanley GH (1957) A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J Biol Chem 226:497-509)의 방법에 따라서 추출하였으며, 건조 지질 잔류물은 1ml의 에탄올에 녹였다. 콜레스테롤, 트리글리세라이드 및 FFA의 간 지질 추출물 내 농도는 혈장 분석에 쓰인 것과 같은 효소 키트를 사용하여 측정하였다. Plasma concentrations of total cholesterol, high density lipoprotein (HDL) cholesterol, free fatty acids (FFA), sugars and triglycerides were measured enzymatically using a commercial kit (BioClinical System, Korea). The plasma concentration of LDL + VLDL cholesterol was calculated by subtracting the HDL cholesterol concentration from the total cholesterol concentration. Liver lipids were extracted according to the method of Folch et al. (Folch J, Less M, Sloane Stanley GH (1957) A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues.J Biol Chem 226: 497-509). Lipid residue was dissolved in 1 ml of ethanol. Concentrations in liver lipid extracts of cholesterol, triglycerides and FFA were measured using the same enzyme kits used for plasma analysis.
생화학적 분석을 통해 얻은 모든 결과는 각 군의 4 또는 5마리의 래트들의 평균± 표준 오차(SEM)로 표시했다. 통계적 평가는 일원배치분산분석과 던컨즈 다중 범위 시험법(Duncan's multiple range tests)을 사용하여 수행했다. 변수 중요도 곡선(variable importance plot, VIP) PLS-DA(partial least squares-discriminant analysis) 분석을 통해 선택된 주요 대사산물의 스펙트럼 데이터의 강도는 독립 t 시험(Bonferroni's 보정법에 의해 보정된 유의한계로서 P<0.025) 후에 각 군에서 극단적인 체중 증가를 보인 한두 마리를 제외하고 남은 3마리 래트의 평균± SEM으로 표시했다. 실험적 편차를 보인 PLS-DA 모델 값 곡선의 호텔링즈(Hotelling's) T2 구역 외의 시료는 통계적 분석을 수행할 때 역시 제외했다. All results obtained from biochemical analysis were expressed as mean ± standard error (SEM) of 4 or 5 rats in each group. Statistical evaluation was performed using one-way batch variance analysis and Duncan's multiple range tests. The intensity of the spectral data of major metabolites selected through variable importance plot (VIP) partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) analysis was determined as a significant limit calibrated by the independent t test (Bonferroni's calibration method). 0.025) was then expressed as the mean ± SEM of the remaining 3 rats except for one or two animals that showed extreme weight gain in each group. Samples outside the Hotelling's T2 region of the PLS-DA model value curve showing experimental deviations were also excluded when performing statistical analysis.
<실시예 3><Example 3>
소변의 Urine 1One H-NMR 측정H-NMR measurement 및 데이터 분석And data analysis
연속 3일간 저녁 8시부터 오전 8시 사이에 얻어진 소변 시료를 선택했다. 언 소변 시료는 40℃의 수조에서 녹이고, 각 소변 시료에서 0.35 ml를 취해서 에펜도르프 튜브에 넣고 5초간 흔들었다. KH2PO4를 D2O에 완충제로 넣었다. NMR에 사용된 D2O의 pH는 520μl의 1 N NaOD를 사용하여 6.0으로 조정하였다. 이렇게 준비된 소변 혼합물의 0.3 ml를 0.2 ml의 D2O(0.05% 3-(트리메틸실일)-프로피온-2,2,3,3-d4 산, 나트륨 염 함유; TSP는 D2O의 내부표준으로)와 함께 5-mm NMR 튜브(Norell, NJ)에 피펫으로 넣고, 완전히 섞이도록 수 초간 흔들어 주었다. Urine samples were selected between 8 am and 8 am for three consecutive days. Frozen urine samples were dissolved in a water bath at 40 ° C, 0.35 ml of each urine sample was taken into an Eppendorf tube and shaken for 5 seconds. KH 2 PO 4 was added to the buffer in D 2 O. The pH of D 2 O used for NMR was adjusted to 6.0 using 520 μl of 1 N NaOD. 0.3 ml of this prepared urine mixture contains 0.2 ml of D 2 O (0.05% 3- (trimethylsilyl) -propion-2,2,3,3-
모든 스펙트럼은 600.13 MHz의 양자 NMR 주파수에서 TXI(triple-axis inverse) 저온탐침으로 298 K의 온도로 하여, NMR 스펙트로 미터(Avance 600 FT-NMR, Bruker, Germany)를 사용하여 측정하였다. 스펙트럼은 물분자 억제에 대한 전포화 펄스 시퀀스(presaturation pulse sequence)로서 zgpr을 사용하여 기록하였다. 각 시료에 대해서 128번의 스캔을 다음의 파라미터로 기록했다: 0.155 Hz/지점, 펄스 폭 4.0 μs (30°), 완화 지연 2초. All spectra were measured using a NMR spectrometer (Avance 600 FT-NMR, Bruker, Germany) at a temperature of 298 K with a triple-axis inverse (TXI) cold probe at a quantum NMR frequency of 600.13 MHz. Spectra were recorded using zgpr as the presaturation pulse sequence for water molecule inhibition. 128 scans were recorded for each sample with the following parameters: 0.155 Hz / point, pulse width 4.0 μs (30 °), relaxation delay 2 seconds.
δ=0.52 부터 10.00까지 범위의 스펙트럼 구역을 Chenomx NMR 소프트웨어(버전 5.1, Chenomx, USA)을 사용하여 0.04 ppm 폭으로 구획화하여 NMR 스펙트럼 당 총 218개의 구역으로 만들었다. 수용성 추출액 내의 수분 잔류 피크이기 때문에 δ=4.6 내지 4.9 범위는 분석에서 제외했고, 요소 함유 구역(δ=5.5-6.0)도 제외했다. 스펙트럼 데이터는 마이크로 소프트 엑셀 포맷으로 전환하였고, 다변량통계분석(multivariate statistical analysis)을 위해 SIMCA-P 소프트웨어(버전 12.0, Umetrics, Umea, Sweden)을 이용했다. Spectral zones ranging from δ = 0.52 to 10.00 were partitioned to 0.04 ppm width using Chenomx NMR software (version 5.1, Chenomx, USA) to make a total of 218 zones per NMR spectrum. The range of δ = 4.6 to 4.9 was excluded from the analysis and urea containing zones (δ = 5.5-6.0) because of the water residual peak in the aqueous extract. Spectrum data was converted to Microsoft Excel format and SIMCA-P software (version 12.0, Umetrics, Umea, Sweden) was used for multivariate statistical analysis.
이 분석에서 모든 스펙트럼 데이터는 스케일링 없이 평균을 중심으로 처리하였다. PLS-DA는 PLS에 기초한 분류법을 사용하는데, 거기서 응답 변수는 통계적 유닛의 계층 소속을 나타내는 범주 1(그 범주들을 나타내는 더미 변수들)이다. SIMCA-P 소프트웨어를 사용하여 PLS-DA를 1H-NMR 스펙트럼에 적용하였다. PLS-DA는 그것의 X 변수를 기초로 한 관측결과의 계층을 분류하는 모델을 찾는 것을 목적으로 한다. PLS-DA 모델은 R2Y 및 Q2Y 값을 나타내는 치환법으로 검증하였다. PLS-DA 값 곡선에서의 호텔링즈 T2 구역 외에 위치한 시료들은 실험적 편차로 간주하여 이후의 분석에서 제외하였다. In this analysis, all spectral data were processed around the mean without scaling. PLS-DA uses a classification based on PLS, where the response variable is category 1 (dummy variables representing those categories) that represents the hierarchical membership of the statistical unit. PLS-DA was applied to the 1 H-NMR spectrum using SIMCA-P software. PLS-DA aims to find a model that classifies the hierarchy of observations based on its X variables. The PLS-DA model was validated by substitution representing R 2 Y and Q 2 Y values. Samples located outside the Hotellings T2 area of the PLS-DA value curve were considered experimental deviations and were excluded from subsequent analysis.
<실시예 4><Example 4>
생화학적 파라미터 분석 결과Biochemical Parameter Analysis Results
표 2는 생화학적 파라미터를 보여준다. 체중 증가는 고지방식이 고체중 증가군에서 가장 높았지만 일반 식이 고체중 증가군과 고지방 식이 저체중 증가군 사이에 유의적 차이점은 없었다. 특이할만한 결과는 사료 섭취량은 일반 식이 고체중 증가군과 고지방 식이 고체중 증가군 사이에 차이가 없었다는 것이다. 실험 중의 체중 증가분을 사료 섭취량으로 나눈 사료효율(food efficiency ratio, FER)은 고지방 식이 고체중 증가군에서 가장 높았고, 고지방 식이 저체중 증가군과 일반 식이 고체중 증가군 사이에는 차이가 없었다. Table 2 shows the biochemical parameters. Body weight gain was highest in the high fat diet group, but there was no significant difference between the normal diet and the high fat diet group. The unusual result was that the feed intake was not different between the increase in the normal diet and the increase in the high fat diet. The food efficiency ratio (FER) of weight gain divided by feed intake was the highest in the high fat diet solids group, and there was no difference between the high fat diet low weight group and the normal diet solids group.
부고환, 신장 주위 및 후복막 부위의 내장 지방 무게는 고지방 식이 고체중 증가군에서 가장 높았다. 일반 식이 군들 간에는 부고환, 신장 주위 및 장간막 부위의 무게가 다르지 않았지만, 일반 식이 고체중 증가군에서의 후복막 지방 무게가 일반 식이 저체중 증가군보다 훨씬 높았고, 고지방 식이 저체중 증가군하고는 다르지 않았다. 내장 지방의 총 무게는 고지방 식이 고체중 증가군에서 가장 높았고, 일반 식이 저체중 증가군에서 가장 낮았으며, 일반 식이 고체중 증가군과 고지방 식이 저체중 증가군은 그들이 다른 종류의 사료를 먹었음에도 불구하고 다르지 않았다. Visceral fat weights of the epididymis, perirenal and posterior peritoneal regions were highest in the high fat diet. The weights of epididymis, peri-renal and mesenteric sites did not differ between the normal diet groups, but the peritoneal fat weight in the normal diet increased solids was significantly higher than the normal diet increased, and the high fat diet did not differ from the low weight gain group. The total weight of visceral fat was highest in the high fat diet group, the lowest in the normal diet group, and the low in the normal diet group and the high fat diet group, although they had different types of feed. Did.
트리글리세라이드는 고지방 식이 고체중 증가군에서 고지방 식이 저체중 증가군보다 높았다. LDL(low-density lipoprotein) 및 VLDL(very-low-density lipoprotein) 콜레스테롤의 농도의 합은 4군에서 다르지 않았다. 유리 지방산의 농도는 일반 식이 고체중 증가군에서 고지방 식이 저체중 증가군보다 높았으나, 혈당치는 4군들 간에 차이가 없었다.Triglycerides were higher in the high fat diet increase group than in the high fat diet increase weight group. The sum of the concentrations of low-density lipoprotein (LDL) and very-low-density lipoprotein (VLDL) cholesterol was not different in
GOT(Glutamic oxaloacetic transaminase) 및 GPT (glutamic pyruvic transaminase)는 고지방 식이군들에서 일반 식이군들에서보다 높았다. 간은 고지방 식이 고체중 증가군에서 가장 무거웠고, 그 다음 고지방 식이 저체중 증가군, 일반 식이 고체중 증가군, 일반 식이 저체중 증가군의 순이었다. 간 트리글리세라이드 수치는 고지방 식이 고체중 증가군에서 일반 식이군들보다 높았고, 간의 콜레스테롤 및 유리 지방산의 농도는 고지방 식이군에서 일반 식이군보다 훨씬 높았다. GOT (glutamic oxaloacetic transaminase) and GPT (glutamic pyruvic transaminase) were higher in the high-fat diets than in the normal diets. The liver was the heaviest in the high fat diet, followed by the low fat diet, the normal diet, and the normal diet. Hepatic triglyceride levels were higher in the high-fat diet solids group than in the normal diet group, and liver cholesterol and free fatty acid concentrations were significantly higher in the high-fat diet group than in the normal diet group.
-각 값은 평균± SEM (n=4 or 5)이다. Each value is mean ± SEM (n = 4 or 5).
-같은 행의 각 문자는 P<0.05로 실험군 간의 유의적 차이를 나타낸다.Each letter on the same line represents a significant difference between experimental groups with P <0.05.
-a FER(food efficiency ratio)=실험 기간 동안의 체중 증가(g/일)/실험 기간 동안의 사료 섭취량(g/일) a food efficiency ratio (FER) = weight gain during the experiment (g / day) / feed intake during the experiment (g / day)
<실시예 5>Example 5
소변 대사산물의 Urine Metabolite 1One H-NMR 스펙트럼 및 PLS-DA 모델H-NMR Spectrum and PLS-DA Model
도 1은 일반식이 저체중 증가군 중 하나의 소변의 1H-NMR 대표 스펙트럼이다. 다음의 시그널은 케노멕스 NMR 소프트웨어 스위트(버전 5.1, Chenomx, USA)을 사용하여 표준 화합물의 화학적 이동(chemical shifts)과 비교하여 동정한(identified) 것들이다. 높은 피크 해상도를 보이는 600.13 MHz의 주파수에서 1H-NMR로 스펙트럼을 측정했다: 류신 δ=0.91-0.96 (m); 락테이트 δ=1.34 (d, J=6.6 Hz); 아세톤/아세토아세테이트 δ=2.30 (s); 피루베이트 δ=2.38 (s); 시트레이트 δ=2.58 (d, J=16.2 Hz) 및 2.72 (d, J=16.4 Hz); 크레아티닌 δ=3.06 (s); 타우린 δ=3.27 (t, J=6.6 Hz) 및 3.44 (t, J=6.6 Hz); 베타인 δ=3.90 (s); 페닐아세틸글리신 δ=7.32-7.39 (m) 및 7.42 (t, J=7.2 Hz); 및 히푸레이트 δ=7.53-7.58 (m) 및 7.64 (t, J=7.4 Hz).1 is a representative spectrum of 1 H-NMR of the urine of one of the general diet low weight gain group. The following signals were identified by comparison with chemical shifts of standard compounds using the Kenomex NMR software suite (version 5.1, Chenomx, USA). Spectra were measured by 1 H-NMR at a frequency of 600.13 MHz showing high peak resolution: leucine δ = 0.91-0.96 (m); Lactate δ = 1.34 (d, J = 6.6 Hz); Acetone / acetoacetate δ = 2.30 (s); Pyruvate δ = 2.38 (s); Citrate δ = 2.58 (d, J = 16.2 Hz) and 2.72 (d, J = 16.4 Hz); Creatinine δ = 3.06 (s); Taurine δ = 3.27 (t, J = 6.6 Hz) and 3.44 (t, J = 6.6 Hz); Betain δ = 3.90 (s); Phenylacetylglycine δ = 7.32-7.39 (m) and 7.42 (t, J = 7.2 Hz); And hiprate δ = 7.53-7.58 (m) and 7.64 (t, J = 7.4 Hz).
PLS-DA 값 곡선은 제1 및 제2 PLS 성분의 클러스터링을 보여준다. The PLS-DA value curve shows the clustering of the first and second PLS components.
PLS-DA 값 곡선(도 2a)은 제1 및 제2 PLS 성분에 해당하는 축을 따라 일반 식이 저체중 증가군 및 일반 식이 고체중 증가군 사이의 분리를 보여준다. 이 두 성분은 총 변이 중의 90.4%를 차지했다. 모델의 적합도(goodness of fit)는 R 2 Y로 정량했고, 예측력(predictive ability)은 Q 2 Y로 표시했다. 일반적으로 R 2 Y-트레이닝 세트 내의 데이터가 얼마나 잘 수학적으로 재생되었는지 보여줌-는 0 에서 1 사이에서 변하고, 여기서 1은 완벽한 적합도를 가지는 모델을 가리킨다. 또한 0.5-0.9 및 0.9-1.0의 Q 2 Y 값을 가지는 모델은 각각 양호 및 우수한 예측력을 가진 것으로 간주된다. The PLS-DA value curve (FIG. 2A) shows the separation between the low dietary weight gain group and the normal dietary solid gain group along the axis corresponding to the first and second PLS components. These two components accounted for 90.4% of the total variation. The goodness of fit of the model was quantified by R 2 Y and the predictive ability was expressed by Q 2 Y. In general, R 2 Y -showing how well the data in the training set is mathematically reproduced-varies from 0 to 1, where 1 refers to a model with perfect fit. Models with Q 2 Y values of 0.5-0.9 and 0.9-1.0 are also considered to have good and good predictive power, respectively.
표 3에 나타낸 바와 같이 이 PLS-DA 모델(M1)은 높은 R 2 Y 값(0.905) 및 Q 2 Y 값(0.799)을 가진다. 이는 2군의 각 래트가 같은 일반 식이를 섭취했지만 대사적으로 이 래트들을 서로 다른 생리적 체질로 구분가능함을 보여준다. 그러나 고지방 식이 저체중 증가군 및 고지방 식이 고체중 증가군을 이용한 PLS-DA 모델은 낮은 유효성(validity)(데이터 표시하지 않음)을 갖고, 이는 대사산물의 변화가 고지방 식이를 섭취한 래트들 간의 생리적 체질을 예측하기에 적합하지는 않다는 것을 보여준다. As shown in Table 3, this PLS-DA model M1 has a high R 2 Y value (0.905) and a Q 2 Y value (0.799). This shows that each rat in
도 2b는 일반식이 저체중 증가군 및 고지방 식이 고체중 증가군이 총 변이의 90.6%를 차지하는 PLS 성분 1 및 2에 대해서 구분 가능하다는 것을 보여준다. 이 모델(M2)은 표 3에 나타낸 바와 같이 높은 품질(R 2 Y=0.903 및 Q 2 Y=0.812)을 가지고, 여러 내생적인 대사산물이 고지방 식이를 섭취한 래트에서 변했다는 것을 보여준다. Figure 2b shows that the normal diet low weight gain group and high fat diet solids increase group can be distinguished for the
a ND 저체중 증가군 대 ND 고체중 증가군 a ND underweight vs ND solids
b ND 저체중 증가군 대 HFD 고체중 증가군 b ND underweight vs HFD solids
<실시예 6><Example 6>
치환 시험Substitution test
PLS-DA 모델을 검증하기 위해 치환(permutation) 시험을 수행했다. 이것은 원 모델의 R 2 Y 및 Q 2 Y 값을 순서를 바꾼 모델의 것과 비교함으로써 상기 모델의 평가된 예측력의 통계적 유의성을 알 수 있다. 순서를 바꾼 모델은 Y 데이터를 임의로 치환할 때마다 새로 생성되었다. R 2 Y 절편 값이 0.3-0.4 미만이고 Q 2 Y 절편 값이 0.05 미만인 모델은 유효한 모델이라고 알려져 있다. 도 3a에서 볼 수 있는 바와 같이 PLS-DA 모델 M1은 0.178의 적당한 R 2 Y 절편 값과 -0.399의 Q 2 Y 절편 값을 가진다. PLS-DA 모델 M2의 경우 역시 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이 R 2 Y 절편 값이 0.377이고 Q 2 Y 절편 값이 -0.200으로 수용할 만하다. Permutation tests were performed to validate the PLS-DA model. This can be seen from the statistical significance of the estimated predictive power of the model by comparing the R 2 Y and Q 2 Y values of the original model with that of the reordered model. The reordered model is created each time the Y data is randomly replaced. Models with R 2 Y intercept values less than 0.3-0.4 and Q 2 Y intercept values less than 0.05 are known to be valid models. As can be seen in FIG. 3A, the PLS-DA model M1 has a suitable R 2 Y intercept value of 0.178 and a Q 2 Y intercept value of −0.399. For the PLS-DA model M2, the R 2 Y intercept value is 0.377 and the Q 2 Y intercept value is acceptable as −0.200, as can be seen in FIG. 3B.
VIP 값은 각 차원에서의 해명된(explained) Y 편차를 고려한 PLS 가중치의 가중합이다. 일반적으로 약 0.7-0.8의 VIP 한계가 효력이 있고 따라서 VIP>0.75인 편차는 이 PLS-DA 모델들에서 각 시료를 구분하는데 유력하다고 생각된다. 케노멕스 NMR 소프트웨어 스위트를 사용하여 지정된 몇 가지 대사산물의 VIP 값은 표 4에 나타내었다. 이 대사산물 중에서 베타인, 타우린, 아세톤/아세토아세테이트, 페닐아세틸글리신, 피루베이트, 락테이트 및 시트레이트가 각 모델에서의 시료 구분을 위한 핵심 대사산물로 선택되었다. 발명자들은 VIP 분석을 통해 선정된 각 군을 구분하는데 쓰이는 주요 대사산물의 상대 농도를 측정하기 위해 독립 t 검정(유의성 한계로 P<0.025)을 수행했다. 결과는 각 모델에 대해서 대사산물을 그것의 VIP 값(VIP>0.75)에 따라 X축에, 크레아티닌 농도에 대해 표준화한 대사산물의 상대농도를 Y축에 표시한 도 4에 나타내었다. 도 4a는 베타인, 타우린, 아세톤/아세토아세테이트, 페닐아세틸글리신, 피루베이트, 락테이트 및 시트레이트가 일반 식이(ND) 저체중 증가군과 일반 식이 고체중 증가군 사이에서 상당한 차이를 보인다는 것을 보여준다. 이 화합물들은 또한 모델 M2에서 일반 식이 저체중 증가군과 고지방 식이 고체중 증가군 사이를 구분해주는 역할을 한다(도 4b). The VIP value is the weighted sum of the PLS weights taking account of the explained Y deviation in each dimension. In general, a VIP limit of about 0.7-0.8 is in effect, and therefore a deviation of VIP> 0.75 is considered to be useful for distinguishing each sample in these PLS-DA models. The VIP values of several metabolites designated using the Kenomex NMR software suite are shown in Table 4. Among these metabolites, betaine, taurine, acetone / acetoacetate, phenylacetylglycine, pyruvate, lactate and citrate were selected as key metabolites for sample identification in each model. The inventors performed an independent t test (P <0.025 with significance limit) to determine the relative concentrations of the major metabolites used to distinguish each group selected by VIP analysis. The results are shown in FIG. 4 where the metabolites for each model are plotted on the X axis according to its VIP value (VIP> 0.75) and the relative concentrations of the metabolite normalized to creatinine concentration on the Y axis. 4A shows that betaine, taurine, acetone / acetoacetate, phenylacetylglycine, pyruvate, lactate and citrate show a significant difference between the normal diet (ND) weight gain group and the general diet increase group solids. . These compounds also serve to distinguish between the normal diet low weight gain group and the high fat diet solid gain group in model M2 (FIG. 4B).
compound
도 1은 래트 소변 시료의 1H-NMR 대표도이다.1 is a representative representation of 1 H-NMR of a rat urine sample.
도 2는 세 모델에 대한 1H-NMR 데이터를 사용하여 얻어진 PLS-DA 값 곡선이다: a) ND 저체중 증가군 대 ND 고체중 증가군, b) ND 저체중 증가군 대 HFD 고체중 증가군. 각 소변 시료는 3개이고, 호텔링즈 영역 밖의 것들은 제외시켰다. FIG. 2 is a PLS-DA value curve obtained using 1 H-NMR data for three models: a) ND underweight vs. ND solids, b) ND underweight vs. HFD solids. Each urine sample was three and excluded outside the Hotellings area.
도 3은 검증 곡선이다: a) ND 저체중 증가군 대 ND 고체중 증가군, b) ND 저체중 증가군 대 HFD 고체중 증가군. Y 축은 각 모델에 대한 R2Y (상향 삼각형) 및 Q2Y (사각형)을 가리키고, X 축은 원 및 치환된 반응 데이터 사이의 상관 계수를 가리킨다. 각 모델의 R2Y 및 Q2Y에 대한 곡선의 Y 인터셉트는 수로 표시했다.FIG. 3 is a validation curve: a) ND underweight vs. ND solids, b) ND underweight vs. HFD solids. The Y axis indicates R 2 Y (up triangle) and Q 2 Y (square) for each model, and the X axis indicates the correlation coefficient between the circle and the substituted response data. The Y intercept of the curves for R 2 Y and Q 2 Y in each model was expressed as a number.
도 4는 크레아티닌 농도에 대해 표준화된 대사산물의 농도를 보여주는 도면이다: a) ND 저체중 증가군 대 ND 고체중 증가군, b) ND 저체중 증가군 대 HFD 고체중 증가군. 각 군 간의 통계적 유의성을 평가하기 위해서 독립 t 검정을 수행했다. 오류 선(error bars)은 각 군에 대해 SEM *P<0.025 으로 표시했다. Figure 4 shows the concentration of metabolites normalized to creatinine concentrations: a) ND underweight vs ND solids, b) ND underweight vs. HFD solids. Independent t tests were performed to assess the statistical significance between each group. Error bars are indicated by SEM * P <0.025 for each group.
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