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체육과학연구

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연구과제원문 상세내용
제목 트레드밀 운동이 알츠하이머 질환의 미토콘드리아 항상성 기전에 미치는 영향 [발행] 표지사진 없음
영문제목
저자 최동훈, 권기천, 엄현섭, 오은택, 조준용
발행일 2020-12
권호정보 제31권 제4호
원문 첨부파일
[목적] 본 연구는 알츠하이머(alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 12주간의 트레드밀 운동이 미토콘드리아 항상성 기전에 미치는 영향을 확인하기 위해 미토파지와 미토콘드리아 생합성 관련 단백질을 분석하여 이를 통해 Aβ 감소와 인지기능이 개선되는지 확인하는데 있다. [방법] 실험동물은 non-tg-control(NTC, n=10), tg-control(TC, n=10) 및 tg-exercise(TE, n=10)으로 구분하고, 트레드밀 운동은 12주간 실행하였다(15m/min, 60min, 5 times/week). 운동 후 인지기능 능력을 확인하기 위해 수중미로검사를 실시하고, AD의 병리학적 특징인 아밀로이드 단백질, 신경세포사멸 및 미토콘드리아 항상성 기전(미토파지, 미토콘드리아 생합성)에 관련된 단백질들을 western blot과 immunohistochemistry를 통해 확인하였다. [결과] 그 결과, 트레드밀 운동은 올리고머 아밀로이드를 유의하게 감소시켰고, 세포사멸과 관련된 단백질(PUMA, Bax, Bcl-2)에도 긍정적인 효과를 나타냈다. 또한, 트레드밀 운동을 통해 PINK-1은 감소하고, parkin을 증가시켜 미토파지의 활성 억제가 일부 완화된 것으로 나타났다. 오토파지 핵심 마커인 LC3와 p62는 TC 집단에 비해 TE 집단에서 p62 발현을 유의하게 감소시키고, LC3-II/LC3-I ratio은 유의하지는 않지만 감소하는 경향이 나타나 미토파지의 활성을 증가시킨 것으로 확인되었다. 미토콘드리아 생합성과 관련된 단백질(SIRT-1, PGC-1α, Tfam 및 COX-IV)을 확인한 결과 트레드밀 운동을 통해 모든 단백질들의 발현이 일부 증가되는 것을 확인하였다. 마지막으로, 인지능력은 트레드밀 운동을 통해 수영 거리와 시간 모두 단축시켜 인지능력이 향상된 것으로 나타났다. [결론] 따라서 트레드밀 운동은 AD의 병리학적 특징인 아밀로이드 단백질의 수준을 감소시키고 미토파지의 활성과 미토콘드리아 기능향상을 유도하여 결과적으로 인지기능의 개선을 유도할 수 있는 효과적인 방법이라고 생각된다.

주요어: 인지기능, 아밀로이드, 미토파지, 미토콘드리아 생합성, 세포사멸