COQ10에 대한 연구는 제2 형 당뇨병에서 좌심실 확장기 부족증을 개선한다

당뇨병성 심근병증은 당뇨병 (심근허혈 및 고혈압과는 무관함) 환자에서 나타나는 독립적인 심장 합병증으로 확장성 및/또는 수축기 기능장애를 특징으로 하며, 심부전, 부정맥, 심인성 쇼크 및 돌연사 [1]에 의해 복잡해질 수 있다.좌심실 확장기 기능부전은 특징적인 징후이며, 그 병인 발생에는 미세혈관 질환, 심근섬유증, 간질성 염증, 산화스트레스 손상, 칼슘 항상성 이상 등을 포함한 다양한 병태생리학적 기전이 수반된다 [1].

그러나,이 심장 손상에 대한 명확한 메커니즘은 아직 완전히 해명되지 않았다.대사성 및 산화성 활성산소를 비롯한 많은 인자들은 당뇨병성 심근증의 형성에 기여하며 당뇨병성 심근증의 병인과 치료 연구에 새로운 방향을 제시한다.

연구에 따르면 당뇨병성 심근조직에서 비타민 E 퀴논과 지질과산화의 수치는 정상 심근조직보다 현저히 높으며, 높은 포도당 수치는 직접적으로 산화적 활성산소의 생성을 유발하고 심근 세포막의 지질과산화를 유발할 수 있다 [2].심근은 다른 조직보다 활성산소 소거 효소의 함량이 낮기 때문에 활성산소와 산화반응의 손쉬운 표적이 되며, 이는 당뇨병성 심근병증에서 활성산소의 역할을 강하게 증명하고 있다.

COQ10은 지용성 퀴논으로 호흡계통에서 중요한 수소수송체로 작용하며 생물체의 세포에너지 생산의 핵심인자로 항산화 및 세포내 산소유량조절 효과가 있다.자유 라디칼 청소 및 항산화 특성 때문에 코엔자임 Q10은 심혈관 질환 치료에 중요한 응용이 있습니다 [3-4].

이전 연구에서는 코엔자임 Q10이 심근증 환자의 심부전 진행을 지연시키고, 사망률을 낮추고, 기대 수명을 연장하며, 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있다고 결론 내렸다 [4];코엔자임 Q10은 심근 대사를 개선할 수 있으며, 관상동맥 협착으로 인한 협심증 치료에 사용될 수 있다 [5];코엔자임 Q10은 또한 하트&를 강화할 수 있습니다#39;s의 저산소증에 견딜 수 있는 능력이 있으며, 코엔자임 Q10은 특수 목적 헬스케어 제제로 개발될 수 있을 것으로 기대된다 [4];코엔자임 Q10은 고혈압 질환 치료에서 혈관 수축압과 확장압을 낮출 수 있습니다.

고혈압 치료에서 코엔자임 Q10은 혈관 수축기 및 확장기 혈압을 낮출 수 있습니다.최근에는 코엔자임 Q10이 당뇨병성 동물모델에서 고글루코스로 인한 심근비대, 산화스트레스, 섬유증 [6] 으로부터 심근세포를 보호하는 것으로 밝혀졌다.

본 연구의 목적은 코엔자임 Q10이 복합적으로 좌심실 확장기 기능장애를 가진 당뇨병 환자를 개선할 수 있는지를 조사하고 산화 스트레스와 염증의 역할을 살펴보고자 하였다.

1 정보 및 방법론

1. 1 장군 정보

본 병원 내분비내과에 입원하고 있는 제2 형 당뇨병 환자 중 고혈압성 질환, 관상동맥성 심장질환, 심장판막질환, 심근증 및 기타 질환으로 연구 대상에서 제외하였다.당뇨병의 진단 및 타이핑은 당뇨병 진단을 위한 최신 ADA 권고안에 부합하였다.

모든 환자는 기존의 12 납 심전도 또는 운동 심전도, 컬러 도플러 심장 초음파를 시행하였고, 일부는 관상동맥 조영술 또는 64 절편 CT 관상동맥 조영술을 시행하였다.모든 환자는 당화헤모글로빈, 혈중 지질, 신기능 검사를 받았다;혈압과 체질량 지수가 기록되었다.

1.2초음파 평가 지표

파라미터는 동일한 경험이 있는 초음파 전문가에 의해 좌측 약간 위치에서 심장초음파 (Sequoia-512 color Doppler 초음파, 2MHz-3.5MHz, ACUSON)로 측정하였으며, 3개의 측정값의 평균을 측정하였다.주요 측정치로는 초기 확장기 최고 유속 (E)과 후기 확장기 유속 (A)이 있으며, Simpson 방법으로 좌심실 박출율 (LVEF)을 계산하였다.LV 확장부전의 진단 기준은 다음과 같았다:(1) 심부전의 전형적인 징후와 증상;(2) 정상 LV 분출 분율 (LVEF) (>45%), 그리고 정상 좌심실강 크기;(3) LV 확장기 이상 심초음파 증거;그리고 (4) 심장판막질환이 없고 심낭질환, 비후성심근병증 또는 심초음파검사에서 제한성심근병증이 배제되였다.(iv) 심초음파상 판막질환이 없고 심낭질환, 비대성 심근증 또는 제한성 심근증의 배제.

확장성 심장부전증의 중증도 등급:Class I:E/A ratio <0.75;클래스 II:E/A 비율 0.75. 1.50;3 등급:E/A 비율>1 50이다.

1.3Grouping과 치료

환자들은 무작위 표집을 이용하여 대조군과 치료군으로 나누었는데, 대조군에는 각종 저혈당 약물, 인슐린 주사 등을 포함한 기존의 당뇨병 치료를 시행하였다.치료군은 기존 치료제를 기본으로 coenzyme Q10 (Nembutalan, 10 mg, 1일 3회 6개월간)을 투여하였다.시술 전 박출분율과 확장기능을 포함한 심장기능 검사를 시행하였고, 시술 후에도 이러한 검사를 반복하였다.

1.4 혈액 샘플 채취

정맥혈 검체는 입원 후 다음날 아침 일찍 채취하였고, 1:9 구연산나트륨으로 항응고시킨 시험관에서 채취하였다.혈액 루틴, 지질 프로파일, 응고 기능, 당화 헤모글로빈, 심장 효소, brain natriuretic peptide 등과 같은 일반 검사를 시행하였고;처리 전, 후의 산소의 혈장 superoxide dismutase (SOD)와 malondialdehyde (MDA;총 혈장 SOD 활성도는 o-phenylene bisabolol autoxidation rate로 측정하였다;그리고 혈장 MDA 수치는 thiobarbituric acid 방법으로 측정하였다.총 혈장 SOD 활성은 catechol의 autoxidation rate로 측정하였으며, 혈장 MDA 수준은 thiobarbituric acid 법으로 측정하였다.

치료 전, 후 염증의 지표인 고감도 c-반응단백 (hs-CRP)과 interleukin 6 (IL-6)의 농도 변화 비교:hs-CRP는 사용설명서에 따라 Shimadzu CL-7200 생화학 분석기에서 latex immunoturbidimetric assay로 측정하였다.IL-6 수준의 측정에는 효소연계면역흡착측정법 (Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)이 사용되었으며, 시약은 사용설명서에 따라 북경징메이생명공학회사에서 제공하였다.

1.5 통계적 방법

자료는 SPSS 16.0 통계 소프트웨어를 통해 분석하였다.연속형 변수의 자료는 x-± s로 표현하였으며, 두 집단을 비교하기 위해 t-test를 이용하였다;범주형 변수의 자료는 비율 (rate) 또는 구성비 (composition ratio)로 표현하였으며, 자료의 비교를 위해 카이스퀘어 검정 (chi-square test;분산이 같지 않은 데이터는 rank-sum 검정을 통해 검정되었습니다.p<0.05가 통계적으로 유의한 차이로 간주되었다.

2.결과

2.1 두 환자군의 기초 자료

남자 60명, 여자 46명, 연령 (67.2±9.5), 체질량지수 (24.5 3.7) kg/m2인 총 106명의 적격 환자가 등록되었다.성별, 흡연력, 인슐린 요법, 저밀도 지단백, 당화헤모글로빈 등과 같은 주요 기준 임상지표와 검사실 지표에 있어서 치료군 (53명)과 대조군 (53명) 간에 통계적으로 유의한 차이 (P>0.05)는 없었다.대조군에 비해 치료군의 환자들은 당뇨병 지속 기간이 길었으며, 이완기 기능 지수도 유의하게 감소되었다 (P <0. 05).표 1을 참조.

표 1 두 환자군 (x-±s)의 기초자료

참고:LDL-C:저밀도 지단백 콜레스테롤;HBA1C:글리코실화 헤모글로빈 (glycosylated hemoglobin;LVEF:left ventricular ejection fraction;E:초기 확장기 최고 유속;A:후기 확장기 유속;SOD:plasma superoxide dismutase;MDA:malondialdehyde;hs-CRP:고감도 c-반응성 단백질;IL-6:혔다.

6개월 치료 후 두 군간의 좌심실 확장 기능 비교 2.2

대조군에서 치료 6개월 후 조기확장기와 후기확장기 최고유속 각각 (59±28) cm/s, (81±23) cm/s로 치료 전에 비해 통계적으로 유의하지 않은 차이를 보였다 (P>0.05);치료군에서 치료 6개월 후 조기확장기와 후기확장기 최고유동속도는 각각 (69±21) cm/s, (66±22) cm/s로 치료 전에 비해 통계적으로 유의하게 차이가 있었다 (P=0.012, P=0.021).차이는 통계적으로 유의하였다 (P=0.012, P=0.021).

치료 6개월 후 두 군간의 산화스트레스와 염증지수 비교 2.3

두 군에서 산화스트레스 및 염증지수의 농도 변화를 표 2에 나타내었다.치료군에서는 혈청 산화스트레스 지표 (SOD, MDA)와 염증지표 (hs-CRP, IL-6) 가 치료 전 수준에 비해 유의적으로 (P<0.05) 호전된 반면, 대조군은 거의 호전을 보이지 않았다 (P>0.05).

두 환자군에서 치료 6개월 후 산화스트레스와 염증지수의 변화 표 2

참고:SOD:plasma superoxide dismutase;MDA:malondialdehyde;hs-CRP:고감도 c-반응성 단백질;IL-6:혔다.

3.토론

이 연구의 결과는 6개월간 치료한 것으로 나타났습니다제2 형 당뇨병에서 코엔자임 Q10좌심실 확장기능 부전이 있었던 mellitus 환자는 혈청 산화 스트레스와 염증 표지자들의 유의한 감소를 동반하여 초기 좌심실 확장기능 부전이 유의하게 호전되었다.산화성 중간체의 축적은 당뇨병성 심근병증에서 중요한 병원성 인자이다.catalase와 superoxide dismutase (SOD)와 같은 활성산소 산화 방어 효소가 당뇨병 심근 조직에서 산화 스트레스의 결과로 보상적으로 상승한다는 증거가 제시된다 [7].

연구자들은 당뇨병성 실험동물을 Probuc01, superoxide dismutase 및 catalase와 같은 항산화제로 처리한 결과 당뇨병성 심근증의 기능적 및 형태학적 변수들이 다양한 정도로 크게 개선되었음을 발견하였다 [7-8].대사 및 산화성 활성산소를 포함한 많은 요인들이 당뇨병성 심근증 발생의 원인이 된다.이러한 연구는 병인뿐만 아니라 당뇨병성 심근증의 치료에도 새로운 방향을 제시하였다.

코엔자임 Q10이 당뇨로 인한 손상에 대해 심근세포를 직접적으로 보호한다는 직접적인 증거는 없지만, 최근 연구에 따르면 코엔자임 Q10이 당뇨병 동물 모델에서 고혈당 유발 심근비대, 산화 스트레스, 섬유증 [6] 으로부터 심근세포를 보호한다고 합니다.코엔자임 Q10은 활성산소 소거 및 항산화제입니다.코엔자임 Q10을 기전으로 삼아 산화 스트레스와 염증을 개선한다는 관점에서 당뇨병성 심근증을 예방할 수 있는 새로운 방법을 모색할 것으로 기대된다.

본 연구에서 환자의 좌심실 확장기 기능 장애는 코엔자임 Q10치료 후 유의하게 호전되어 이전의 전임상 연구 결과와 일치하며, 당뇨병성 심근 손상에서 코엔자임 Q10의 보호 효과를 확인하였고, 그 보호 효과는 산화 스트레스 및 염증 반응의 조절과 관련이 있음을 확인하였다.

결론적으로, 코엔자임 Q10은 제2 형 당뇨병의 초기 단계에서 좌심실 확장기 기능 장애를 개선할 수 있으며, 그 기전은 산화 스트레스 및 염증의 조절과 관련이 있어 당뇨병성 심근증의 예방과 치료에 새로운 경로이자 새로운 목표가 될 수 있을 것이다.

참조:

[1] Bugger H, Abel ED.  당뇨병성 심근증의 분자 기전 [J.Diabetologia,2014,57(4):660-671.

[2] 로렌초 오, 라미레스 E, 피카토스트 B 외.당뇨병성 심근병증에서 에너지 기질의 변화와 ROS 생성.  염보성, 2013, 2013:461967.

[3] Parmar SS, Jaiwal A, Dhankher OP 등.식물에서의 코엔자임 Q10 생산:현황 및 향후 전망 [J.Crit Rev Biotechnol,2013:1-13.

[4] Madmani ME, Solaiman AY, Tamr AK 등.코엔자임 Q10 심부전용 [J. Cochrane Database Syst Rev, 2014,9(6):D8684.

[5] 제브 1세, 아마디 N, 나시르 K 외.숙성된 마늘 추출물과 코엔자임 Q10은 염증 표지자와 관상동맥경화증 진행에 유리한 영향을 미친다:무작위 임상시험 [J].J Cardiovasc Dis Res, 2012, 3(3):185-190.

[6] Dzugkoev SG, Kaloeva MB, Dzugkoeva FS. 코엔자임 Q10병용요법이 제1 형 당뇨병 환자의 기능성 및 대사변수에 미치는 효과 [J.Bull Exp Biol Med,2012,152(3):364-366.

[7] 아차리아 JD, 판데 AJ, 조시 SM 등.새로 진단된 당뇨병 환자의 고혈당 치료는 산화 스트레스의 감소와 관련이 있습니다

베타세포 기능의 향상 [J.당뇨 Metab Res Rev, 2014.도이:10.1002/dmrr.2526.

[8] Kim MJ, Chung JY, Kim JH 외.크랜베리 분말이 db/db 생쥐의 산화적 스트레스 및 포도당 조절의 바이오마커에 미치는 영향 [J.Nutr Res Pract, 2013, 7(6):430-438.