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Title Page

Contents

ABBREVIATION 10

ABSTRACT 12

1. INTRODUCTION 14

2. BACKGROUND 16

2.1. The fatty acid desaturase (FADS) gene 16

2.2. Polyunsaturated fatty acids 18

2.3. The FADS gene and PUFA 19

2.4. The FADS gene and CAD 21

2.5. Desaturase activity and biological effects 22

3. SUBJECTS AND METHODS 24

3.1. Study subjects 24

3.2. Genotyping of FADS1 rs174547 25

3.3. Blood pressure (BP) and ba-PWV 25

3.4. Anthropometric parameters 26

3.5. Fasting blood collection 26

3.6. Plasma lipid profile and fasting glucose 27

3.7. Serum fating glucose and insulin levels 27

3.8. Fatty acid concentrations based on gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) 28

3.8.1. Chemicals and materials 28

3.8.2. Sample preparation for GC-MS analysis 28

3.8.3. GC-MS analysis 29

3.9. Statistical analysis 30

4. RESULTS 31

4.1. Frequency of the FADS1 rs174547 T〉C polymorphism in normal-weight subjects and overweight subjects 31

4.2. D5D activity, plasma AA levels, the EPA/AA ratio and ba-PWV according to the FADS1 rs174547 T〉C genotype at baseline and at the 3-year follow-up in the normal-weight and overweight groups 32

4.3. Clinical characteristics and biochemical parameters according to the FADS1 rs174547 T〉C genotype at baseline and the 3-year follow-up in the normal-weight and overweight groups 35

4.4. Plasma fatty acid concentrations according to the FADS1 rs174547 T〉C genotype at baseline and at the 3-year follow-up in the normal-weight and overweight groups 39

4.5. Correlation among changes in ba-PWV, clinical characteristics, D5D activity, D6D activity, AA/LA ratio and EPA/AA ratio 43

5. DISCUSSION 47

REFERENCES 51

국문요약 57

List of Tables

Table 1. Association of rs174547 genotypes with clinical and biochemical characteristics at baseline and 3-year follow-up... 36

Table 2. Association of rs174547 genotypes with plasma fatty acids levels at baseline and 3-year follow-up according to BMI. 40

List of Figures

Figure 1. Structure of the FADS1-FADS2 gene cluster 17

Figure 2. The n-3 and n-6 fatty acid metabolism pathway 20

Figure 3. Effect of the rs174547 genotype on changes in delta-5-desaturase activity,... 34

Figure 4. Metabolic pathway analysis of all subjects. Correlation matrix for the changes in clinical parameters,... 45

Figure 5. Correlation between the changes (△) in ba-PWV and the EPA/AA ratio... 46

초록보기

 최근 연구에서 혈장 총 ω-3 다가불포화지방산, EPA, DHA는 경동맥-대퇴 맥파속도 (carotid-femoral pulse wave velocity, PWV; cf-PWV)의 감소와 혈장 총 ω-6 다가불포화지방산, 리놀렌산 (LA)은 PWV의 증가와 밀접한 관계가 있을 것으로 보고하였다. 그러나 FADS1 유전자형에 따라 혈장 ω-3, ω-6 다가불포화지방산과 동맥경화와의 상관관계가 달라질 것이라고 제기되었다.

본 전향적 코호트 연구에서는 건강한 성인 (800명)을 대상으로 3년의 기간 동안 FADS1 rs174547 의 유전자 다형성을 분석하였고, 혈장 다가불포화지방산의 조성과 신체질량지수 (BMI), 상완 발목 동맥맥파속도 (brachial-ankle PWV, ba-PWV)를 측정하여 동맥경화와의 상관관계를 분석하였다. 혈장 ω-3, ω-6 다가불포화지방산은 GC-MS를 통해 측정되었고, 동맥경화는 ba-PWV로 검사하였으며, FADS1 rs174547 T〉C 유전자형이 분석되었다. 3년 후, 나이, 성별, 흡연, 음주를 보정했을 때 FADS1 rs174547 T〉C 유전자형과 BMI는 혈장 아라키돈산 (AA) 농도, 에이코사펜타엔산/아라키돈산 (EPA/AA) 비율, ba-PWV 변화에서 각각 P＝0.036, 0.033, 0.001 의 유의성을 보였다. 정상 체중 C allele (n＝112)과 과체중 TT (n＝47)는 정상체중 TT (n＝91)보다 AA 농도가 조금 증가하였다. 과체중 C allele(n＝37)은 나머지 3군보다 혈장 EPA/AA 비율이 매우 감소하였고 ba-PWV가 매우 증가하였다.

결론적으로 FADS1 rs174547T〉C의 minor C allele을 보유한 과체중인에서 EPA/AA 비율이 유의적으로 감소하였고, ba-PWV는 유의적으로 증가하였다. 이러한 결과는 FADS1 rs174547 C allele를 보유한 과체중인이 EPA/AA 비율 감소와 동맥경화위험성 증가와 매우 관련 있음을 보여준다

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