The Study for the Relationship of Weight Loss with Plasma Leptin and TNF-α Level in Patients with Chronic Bronchitis and Emphysema

Background : Unexplained weight loss, which commonly occurs in patients with chronic obstructive pulmonary disease(COPD), is important because weight loss is an independent risk factor of mortality and morbidity in these patients. Leptin is known to play an important role in regulating body weight. In addition, the tumor necrosis factor($TNF-{\alpha}$) might also play a potential role in the weight loss experienced in chronic wasting disease. The aim of this study was to determine the influence of plasma leptin and the circulating $TNF-{\alpha}$ system to the difference in the body compositions in patients with COPD. Methods : Spirometry, body composition analysis and the plasma concentrations of leptin, $TNF-{\alpha}$ and a soluble TNF receptor (STNF-R55, -R75) were measured in 31 patients with chronic bronchitis and 10 patients with emphysema. The COPD subtype was classified by the transfer coefficient of carbon monoxide, DLco/VA. Results : The circulating levels of leptin were significantly lower in those patients with emphysema($108.5{\pm}39.37pg/ml$) than those with chronic bronchitis($180.9{\pm}57.7pg/ml$). The circulating levels of sTNF-R55 were significantly higher in the emphysema patients($920.4{\pm}116.4pg/ml$) than in those with chronic bronchitis($803.2{\pm}80.8pg/ml$). There was no relationship between the circulating leptin levels and the activated TNF system in patients with chronic bronchitis and emphysema. However, the circulating leptin levels correlated well with the BMI and fat mass in both patient groups. Conclusion : These results suggest that the weight loss noted in emphysema patients may be associated with the activation of the $TNF-{\alpha}$ system rather than the plasma leptin level.

만성기관지염과 폐기종 환자에서 체중감소와 혈중 Leptin 및 TNF-α와의 관계에 대한 연구

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소는 질환의 자연경과로 조직의 산소소모량을 최소로 유지하기 위한 일종의 신체적응과정으로 이해하였다. 그러나 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소가 에너지대사량 증가와 관계 있고, 체중감소가 심한 환자들은 폐기능의 감소정도와 상관없이 이환율과 사망률이 증가한다는 연구결과가 보고된 후, 영양학적인 부분에 대하여 관심을 가지게 되었다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환자 중 만성기관지염 환자와 폐기종 환자의 폐기능과 체성분을 측정하여 혈중 leptin농도 및 $TNF-{\alpha}$ system 과의 관계를 비교하여, 체중감소와의 관계를 알아보았다. 방 법 : 미국흉부학회의 진단기준에 따라 1초간 노력성 호기량이 예측치의 80% 미만이고, 노력성 폐활량에 대한 1초간 노력성 호기량의 비 ($FEV_1$/FVC)가 70% 미만인 41명의 환자를 대상으로 하였다. Kco가 60미만인 경우를 폐기종으로, 80이상인 경우를 만성기관지염으로 분류하였으며, 체성분 분석, 및 혈중 leptin농도, 그리고 $TNF-{\alpha}$ system의 활성도를 측정하였다. 결 과 : 만성기관지염 환자 및 폐기종 환자의 혈중 leptin농도는 각각 $1378.1{\pm}428.3pg/ml/kg$, $947.0{\pm}441.0pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았으며, 이들 값을 체지방량으로 교정하였을 때도 $180.9{\pm}57.7pg/ml/kg$, $108.5{\pm}39.4pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 $TNF-{\alpha}$ system 은 $TNF-{\alpha}$, sTNF-R75는 양 군에서 차이가 없었으나, sTNF-R55는 폐기종 환자군에서 $920.4{\pm}116.4pg/ml$로 만성기관지염 환자보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 leptin농도는 체지방량 및 체질량지수와 상관관계가 있었으며, sTNF-R55는 체지방량이나 체질량지수와 관계가 없었다. 또한 sTNF-R55의 활성도는 혈중 leptin농도와도 무관하였다. 결 론 : 만성기관지염에 비하여 체중감소가 심한 폐기종의 체중감소에는 혈중 leptin보다는 $TNF-{\alpha}$ system이 관계할 것으로 생각되며, $TNF-{\alpha}$ system은 혈중 leptin와는 무관하게 작용할 것으로 생각한다. 그러나 앞으로 이에 대하여 더 많은 환자를 대상으로 한 연구가 있어야 하겠으며, 만성폐쇄성폐질환자의 체중변화에 영향을 줄 수 있는 영양섭취, 운동량, 안정시 에너지소모량 및 다른 사이토카인 등과의 관계에 대한 연구도 이루어져야 할 것이다.