Abstract
Background: Reasons for obesity include environmental factors and, more largely so, genetic factors. There have been many studies on these genetic factors. So far, genes related to obesity such as Leptin, Uncoupling Protein(UCP), Peroxisome proliferator activated receptor-gamma(PPAR-$\gamma$), and $\beta$3-adrener-gic receptor($\beta$3-AR) gene have been discovered. Among these, $\beta$3-AR is expressed in visceral adipose tissue and is thought to contribute to the regulation of resting metabolic rate and lipolysis. The missense mutation of $\beta$3-AR gene, resulting in replacement of tryptophan by arginine at position 64(Trp64Arg), is associated with decreased resting metabolic rate and weightgain. We performed this study to determine if Trp64Arg polymorphism of $\beta$3-AR gene is associatedwith obesity in Koreans. Method: We investigated the relationship between the $\beta$3-AR gene mutation and body mass index (BMI), waist circumference, hip circumference, waist to hip ratio(WHR), area of subcutaneous fat, area of visceral fat, visceral to subcutaneous fat ratio(VSR), and lipid profile. 198 subjects were included in this study of which 97 were of normal weight and 101 were obese. Anthropometric data was obtained from physical examination and medical records. Result: In the cases of $\beta$3-AR gene mutation of the obese group, the ratio of Trp/Arg and Arg/Arg are 43% and 5%, respectively, which were higher than the normal group(36%, 1%), although a statistical significant was not found. There was significant difference in the are of subcutaneous fat. Normal group(Trp/Trp) measured at 213.9${\pm}$109.6$cm^2$ versus 244.0${\pm}$127.7$cm^2$ (Trp/Arg) and 323.9${\pm}$189.9$cm^2$(Arg/Arg) for the mutation groups. Circumference of waist, circumference of hip, WHR, area of visceral fat, and VSR were higher in the mutation groups than in normal subject, but not significantly different. Conclusion: These results suggest that a genetic mutation in the $\beta$3-AR gene can affect body fat composition, and is associated with obesity in Korean adults.
연구배경: 비만의 발생 원인은 크게 유전적인 요인과 환경적인 요인으로 나눌 수 있으며, 최근 비만과 관련된 유전자 연구가 활발히 진행되고 있다. 지금 까지 알려진 비만 관련 유전자로는 Leptin, VCP, PPAR-r, $\beta$-AR 유전자 등이 있으며, 이 중에서 $\beta$-AR 유전자는 내장 지방에 주로 존재하면서 G 단백질과 결합하여, 아드레날린성 신호에 의해 c-AMP 증가로 지방 분해와 열 발생을 일으킨다. 이 유전자의 64번째 아미노산인 trpytophan이 arginine으로 치환된 변이에서 기초 대사율 감소와 체중 증가가 있다는 보고가 있으나, 비만과 무관하다는 보고도 있어, 본 연구는 좀 더 많은 수를 대상으로 $\beta$-AR 유전자 변이에 따른 비만과의 연관성을 확인 위해 시행되었다. 방법: 연구 대상자는 정상군 97명 비만군 101명으로 하여, $\beta$3-AR 유전자 변이에 따른 체질량지수, 허리둘레, 엉덩이둘레, 허리엉덩이둘레비, 복부 내장지방면적, 피하지방면적, 내장지방/피하지방면적비율을 비교하고, 총 콜레스테롤, 중성 지방, 고밀도 지단백, 저밀도 지단백 등을 비교하였다. 결과: $\beta$3-AR 유전자의 다형성이 비만군에 있어 이형접합체변이(Trp/Arg)와 동형접합체 변이 (Arg/Arg) 비율이 43%, 5%로 정상인 36%, 1% 비해 높았으나 통계학적 유의성은 없었다. 복부 피하지방면적 비교에 있어 정상군(Trp/Trp)에서는 213.9${\pm}$1096.6$cm^2$, 323.9${\pm}$189.8 $cm^2$로 통계학적 유의성이 있었으며, 그 외에 허리 둘레, 엉덩이 둘레, 허리 엉덩이 둘레비, 내장지방면적, 내장지방/피하지방면적비 등은 유전자 변이군에서 전반적인 증가는 있었지만 통계학적 유의성은 없었다. 결론: $\beta$3-AR 유전자 변이와 비만과의 관련에 대한 본 연구에 의하면, $\beta$3-AR 유전자 변이에 따른 비만 연관성은 복부 피하지방면적 증가에 있어서 통계학적으로 유의하게 증가 소견 보였으며, 그 외 다른 비만 관련 인자들에 있어 통계학적 의의는 없으나 전반적인 증가 소견을 보여, 한국인에 있어 $\beta$3-AR 유전자 변이는 비만과 연관성이 있을 것이라는 결론을 얻을 수 있었다.