비만은 칼로리 섭취와 에너지 소비의 불균형으로 인해 발생하며, 과도한 지방 축적으로 인해 다양한 질병의 발병률이 증가한다. 정상적인 조건 생리조건에서 비만이 전립선암에 미치는 영향을 분석하기 위해 16주 이상의 장기간 실험이 필요하다. 실험 결과 HFD 유도 비만이 전립선암의 발생과 진행을 촉진하는 역할을 하며 그 이유는 VP, DLP, AP의 무게 증가를 유도 및 hyperplasia와 NHL의 발생을 촉진하였으며, PI3K/AKT 신호전달경로를 활성화하였음을 보였다. 이상의 결과에서 비만은 전립선암의 발생과 진행을 촉진하는 역할을 한다.
<h1>고 찰</h1> <p>비만은 칼로리 섭취와 에너지 소비의 불균형으로 인해 발생하며, 정상범위보다 과도한 지방이 축적된 상태를 의미한다. 이러한 불균형으로 인해 비만환자는 지질과 포도당 대사의 장애, 만성염증 및 산화스트레스, 심혈관질환, 당뇨병, 암과 같은 여러 질병의 발병률이 증가한다. 또한, 전립선암의 진행촉진 인자로서 비만의기능은 전립선암세포 이식모델동물과 유전자변형마우스를 이용하여 연구되었다. 하지만, 정상적인 동물에서 HFD로 유발된 비만이 전립선암에 미치는 영향에 대한 연구는 수행된 바 없다. 따라서, 본 연구는 전립선암 유발 가능성이 높은 조건이 아닌 정상적인 조건 생리조건에서 비만이 전립선암에 미치는 영향에 대한 중요한 기초자료를 제공할 수 있는 매우 중요한 연구결과를 제시하고 있다. 하지만, 16주 이상의 장기간 동안 실험을 수행하여만성적인 조건에서 미치는 영향을 분석하는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.</p> <p>설치류에서 전립선은 AP, DLP, VP의 3개 엽들(Lobes)로 구성되어 있으며, 이들은 요도 주변에 원주형으로 배치되어 있다. 이러한 구조를 갖는 전립선은 정자를 보호하고 영양을 공급하는 분비액을 만드는 역할을 한다. SV은 전립선 기저부에 양쪽으로 위치하며, 정액의 일부를 이루는 액체를 분비하여 정자의 운동을 돕는다. 전립선의 무게 증가는 대표적인 전립선암의 증상 중에 하나이다. HFD급여는 전립선 특이적인 Pten 결핍마우스(prostate-specific Pten-knockout mice)에서 전립선 무게를 증가시켰다. 그러나 각 엽들 무게를 분석하지는 않았다. NKX3.1 결핍마우스는 전립선의 형태학적 변화없이 24주령에서 DLP와 AP의 무게가 증가하였다. 본 연구에서는 HFD가 전립선의 무게증가에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전립선 각 엽들의 무게를 측정하였다. 전립선 엽들 중 SV, DLP의 무게는 HFD처리그룹과 대조군사이에 유의적인 차이가 없었지만 오직 VP와 AP의 무게는 HFD에서 유의적으로 증가하였다. 비록 암의 발생정도, 동물의 종류, 분석한 엽들의 종류 등에는 차이가 있어서 명확한 비교에 한계가 있지만, 이러한 결과는 NKX3.1 결핍마우스에서 엽들을 분석한 결과와 AP의 증가만 일치한다. 전립선 엽들 중에서 VP와 AP의 무게증가 원인은 조직학적으로 암발생 부위를 관찰한 실험결과로부터 추론할 수 있다. VP에서는 비정상적인 다핵세포가 증가하는 NHL이 2배 이상 증가하는 현상이 무게 증가의 원인으로 고려될 수 있으며, AP에서는 상피세포의 두께 증가를 중요한 원인으로 고려할 수 있다. 하지만 정확한 무게증가의 비율과 작용기전에 대한 연구는 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.</p> <p>한편, 전립선암이 발생한 마우스는 전립선의 각 엽들의 내부조직에 세포가 증식하고, 분비선의 상피가 두꺼워지는 hyperplasia 증상을 나타내며, 이후 hyperplasia의 증가로 전립선 조직의 점진적인 경화가 이루어졌다. 또한, 드물게 비정상적인 다핵의 림프구가 발생하는 NHL가 발생하였다. 더불어, hyperplasia 증상은 HFD를 급여한 마우스의 전립선 엽들에서도 관찰되었다. 본 연구에서 HFD 유도 비만이 전립선 조직에서 암 발생에 영향을 미치는지 확인하기 위해, 전립선 조직을 H&E 염색을 실시하여 분석하였다. 그 결과, hyperplasia는 HFD를 투여한 마우스의 SV, DLP, VP, AP에서 No 그룹에 비하여 증가하였고, HFD 그룹의 VP, SV에서는 NHL이 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 이전의 전립선암 모델의 조직에서 관찰되는 변화가 HFD 유도비만동물의 전립선에서도 유사하게 관찰됨을 제시하고 있다. 그러나, 보다 명확한 암발생에 따른 조직변화를 관찰하기 위해서는 시간의 변화에 따른 전립선 조직의 변화를 관찰할 필요가 있다.</p> <p>PI3K/AKT 신호전달 경로는 세포의 증식, 생존 또는 이동과 같은 암의 특징인 세포성장 과정을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 또한, 이러한 AKT와 PI3K의 활성화 돌연변이는 인간의 암에서도 자주 관찰되며, 암의 성장을 유도한다. 이러한 신호전달 경로는 전립선암의 발병 및 진행에 중요한 역할을 한다. PI3K/AKT pathway의 활성화는 전립선암 세포주와 전립선암 모델인 Pten 결핍마우스에서 관찰되었다. 특히, p-AKT단백질 발현의 촉진, 활성화된 PI3K/AKT신호전달경로, 비활성화된 Pten은 HFD을 급여한 TRAMP 모델에서 관찰되었다. 유사한 연구에서, p-AKT, p-PI3K p-GSK3\( \alpha /\beta \)의 발현은 전립선 암이 형성된 Pten 결핍마우스에서 HFD를 급여한 그룹에서 정상식이 처리그룹보다 증가하였다. 본 연구에서, 비만유도 전립선암의 신호전달과정에 대한 분석을 위해 PI3K, AKT, GSK-3\( \beta \)의 활성화를 비교하였다. 그 결과, HFD 처리그룹에서 모든 인자들의 인산화가 증가함을 확인하였다. 비록 이전의 연구에 사용된 모델동물과 종류는 다르지만, 우리의 연구결과는 이전의 연구결과와 일치하였다.</p> <p>이상의 결과에서 살펴본 바와 같이, 본 연구에서는 HFD 유도 비만이 전립선암의 발생과 진행을 촉진하는 역할을 함을 제시하고 있다. 이를 뒷받침하는 연구결과로서 HFD 비만은 전립선의 VP, DLP, AP의 무게 증가를 유도하였고, hyperplasia와 NHL의 발생을 촉진하였고, PI3K/AKT 신호전달경로를 활성화하였음을 제시하고 있다. 하지만, HFD 유도 비만조건에서 나타나는 다양한 생리적인 변화와 전립선에 발생하는 세포생물학적인 변화가 전립선암의 유발에 작용하는지 명확한 기전을 규명하기 위한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.</p>