관상 동맥 질환 환자의 귀리 밀기울과 혈장 지질 및 분변 박테리아

세계보건기구(WHO)가 명시한 바와 같이 심혈관 질환(CVD), 특히 관상동맥 질환(CAD)은 전 세계적으로 사망의 주요 원인입니다. CAD의 기본 병태생리학적 메커니즘인 죽상동맥경화증은 지질과 염증 요인이 중추적인 역할을 하는 다인자 과정입니다. 만성 염증의 한 가지 잠재적인 원인은 내독소혈증이며, 이는 지질다당류(LPS)가 순환계로 흡수되어 발생하는 상태입니다. LPS는 장내 미생물군에서 유래된 그람 음성 박테리아 세포벽의 활성 성분이며, 톨 유사 수용체 4 경로를 통해 선천성 면역 체계의 강력한 활성화제입니다. LPS가 전신 순환계로 유입되면 궁극적으로 여러 염증 매개체의 세포내 전사가 발생하고, 이는 이후 염증 반응을 유발합니다. 이는 죽상동맥경화증과 이에 따른 관상동맥질환의 발병 및 진행에 기여하는 요인으로 인식됩니다. 죽상동맥경화반에서 Enterobacterial 계열에 속하는 박테리아 16S 리보솜 RNA의 존재가 확인되었습니다. 혈액에서 LPS와 결합하는 단백질은 LBP(지질다당류 결합 단백질)로 알려져 있습니다. 관상동맥 죽상동맥경화증이 없는 개인에 비해 혈관 조영술로 확인된 CAD 환자의 경우 LBP의 혈청 수치가 증가하는 것으로 나타났습니다.

식이섬유 섭취의 증가는 LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, 중성지방을 포함한 혈장 지질 성분에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 또한, 식이섬유는 장내 미생물총의 구성에 영향을 미칠 가능성이 있으며, 이는 결국 LBP 및 기타 미생물 생성 요인의 수준과 결과적으로 심혈관 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 식이섬유는 보다 다양한 장내 미생물의 성장을 촉진할 수 있으며, 이는 결국 국소 및 전신 염증을 조절할 수 있는 대사산물을 생성한다는 것이 입증되었습니다. 더욱이, 섬유질이 풍부한 식단이 장내 미생물의 구조와 기능, 그리고 이 미생물 군집에서 생성되는 대사산물에 미치는 영향은 국소 및 전신 염증을 감소시켜 특정 CVD를 예방하는 데 효과적인 것으로 입증될 수 있습니다.

식이섬유는 장내 세균에 의해 대사되고, 그 결과 장 세포에 흡수되는 대사산물이 생성됩니다. 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트를 포함한 단쇄지방산(SCFA)은 식이섬유의 발효를 통해 대장의 장내 미생물에 의해 생성됩니다. 연구에 따르면 백혈구를 포함한 다양한 세포에서 발현되는 GPR43 및 GPR109A를 비롯한 특정 그룹의 G 단백질 결합 수용체에 대한 리간드 역할을 하는 것으로 나타났습니다. SCFA가 이들 수용체에 결합하면 세포내 신호전달이 유도되고, 이는 결국 대사 및 염증 조절에 관여할 수 있는 광범위한 세포 및 조직 효과를 촉발합니다. 이러한 효과는 SCFA의 심장 보호 효과에 기여할 수 있습니다.

본 연구에서는 관상동맥 질환 환자의 말초 혈액 단핵 세포에서 혈장 지질, 인슐린, 염증 표지자, LBP 농도, 선택된 배설물 박테리아 및 단쇄 지방산 수용체 유전자 발현에 대한 귀리겨 보충의 효과를 조사할 것입니다.

이 연구는 눈가림 없이 무작위 대조 임상 시험 설계를 사용합니다. 본 연구에서는 적격성 기준을 충족하고 Shahid Modarres 의료 및 연구 센터로 의뢰된 환자가 선택됩니다. 연구의 목적과 방법론에 대해 충분히 설명하고 모든 자원봉사자로부터 서면 동의를 얻습니다. 환자의 의료 기록은 질병, 사용된 약리학적 제제 및 기타 관련 의료 정보와 관련된 데이터를 대조하는 데 활용됩니다. 연구에는 연구 시작과 종료 시 모든 환자의 체중 측정과 체질량지수(BMI) 계산이 포함됩니다. 신체 활동 수준은 연구 시작과 종료 시 신체 활동 설문지를 사용하여 측정됩니다. 환자는 두 연구 그룹, 즉 대조군과 귀리겨 그룹 중 하나에 무작위로 배정됩니다. 연구는 2개월에 걸쳐 진행될 예정이다. 통제 그룹은 포화 지방, 나트륨 및 단순 설탕 섭취를 줄이기 위한 권장 사항을 포함하여 일반적인 식이요법에 대한 조언을 받게 됩니다. 귀리겨 그룹의 경우, 앞서 언급한 권장 사항 외에도 환자는 하루 28g의 귀리겨를 섭취합니다. 모든 환자에게 연구 기간 동안 일반 약초, 프로바이오틱 식품(예: 요구르트) 및 프로바이오틱 보충제의 사용을 삼가하도록 지시합니다.

연구 시작 및 종료 시 생화학적 혈액 매개변수를 평가하기 위해 실험실 기술자가 12~14시간의 금식 후 모든 환자로부터 상완 정맥을 통해 6cc 정맥혈 샘플을 채취합니다. 혈액 샘플 수집 후 혈장은 혈액 세포에서 분리되며, Ficoll 용액을 사용하여 서로 분리됩니다. 혈장 및 PBMC 샘플은 필수 테스트가 수행될 때까지 -80°C의 냉동고에 마이크로튜브에 보관됩니다. 혈장 지질의 농도는 표준 키트를 사용하여 결정됩니다. LBP 농도는 효소 결합 면역흡착 분석(ELISA) 키트를 사용하여 정량화됩니다. PBMC 샘플에서 전체 RNA를 추출하고 cDNA 합성 키트를 사용하여 cDNA를 합성합니다. 그 후, GPR109A 및 GPR43 유전자의 발현은 특정 프라이머의 사용과 정량적 PCR 분석을 통해 정량화됩니다.