본 연구에서는 당뇨 조건에서 지구성 운동이 항산화 방어기전을 현저하게 증가시키는 것을 밝혀냈다. 그 결과, 지구성 운동은 당뇨로 인한 mtDNA 손상을 억제하는데 도움을 주고, PGC-1a, GLUT-1, Tfam 단백질의 발현량과 항산화 효소 \((\mathrm{Cu}, \mathrm{Zn}-\mathrm{SOD},\mathrm{Mn}-\mathrm{SOD})\)의 활성도를 증가시켜 뇌 조직의 글루코스 이용능력과 미토콘드리아의 생합성을 높이는데 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
<p>이 연구에서도 지구성 운동이 당뇨 조건에서 뇌 조직의 항산화 방어기전을 알아보기 위해 \( \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } \) 와 미토콘드리아 \( \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } \) 를 분석하였다. 그 결과 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 \( \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } \) 와 미토콘드리아 \( \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } \) 단백질 발현량이 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 당뇨 조건에서 지구성 운동에 의해 항산화 효소의 활성도가 증가한 이유는 장기간 지구성 운동이 세포 내 발전소인 미토콘드리아 내 호흡비율을 높여 ATP 대사 및 산소 소비량이 증가시키고 이를 통해 체내 항산화 효소(Cu, \( \mathrm { Cn } - \mathrm { SOD } , \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } \), catalase)들을 활성화시켜 체내의 산소 독성을 물과 산소로 변환시키는 과정을 촉진시켰기 때문인 것으로 볼 수 있다. 즉 지구성 운동이 세포 내 항상성 유지[36]를 위해 항산화 방어기전을 촉진시킨 것으로 볼 수 있다. 따라서 지구성 운동은 산화적 스트레스가 높은 당뇨 조건에서 뇌의 항산화 효소 \( ( \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } \), \( \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } ) \) 의 발현량을 증가시켜 당뇨로 인한 mtDNA 손상을 어느 정도 억제하는데 도움을 주는 것으로 판단된다.</p> <p>결론적으로 트레드밀 지구성 운동은 당뇨 조건에서 뇌 조직의 PGC-1a, GLUT-1, Tfam 단백질의 발현량과 항산화 효소 \( ( \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } , \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } ) \) 의 활성도를 증가시켜 뇌 조직의 글루코스 이용능력과 미토콘드리아의 생합성에 어느 정도 긍정적인 영향을 미치고 당뇨병으로 인한 산화적 손상으로부터 뇌조직을 보호하는데 긍정적인 효과를 가져올 것으로 생각된다.</p> <h1>초록: 트레드밀 지구성 운동이 streptozotocin으로 유발된 당뇨 흰쥐의 뇌에서 PGC-1a, GLUT-1, Tfam 단백질 및 항산화 효소(Cu, \( \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } , \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } ) \) 의 발현량에 미치는 영향</h1> <p>이 연구는 지구성 운동이 streptozotocin (STZ)으로 유발된 제 1 형 당뇨 특징을 가진 쥐 뇌의 글루코스 운반, 미토콘드리아 기능 및 항산화효소 단백질 발현에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 제 1 형 당뇨 모델 쥐는 \( 50 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 의 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 복강에 1 회 주입하여 생산하였으며 본 실험 시 집단은 STZ-CON 집단 (n=8), STZ-CON 집단 (n=8) 및 STZ-CON 집단 (n=8) 등 3집단으로 구분하여 실시하였다. 트레드밀 지구성 운동은 총 6주, 주 5일, 2 주 간격으로 속도를 약 \( 3 \sim 4 \mathrm { ~m } / \mathrm { min } \) 으로 점증적으로 증가시켰으며 운동시간은 1 주와 3 주차에 10 분씩 증가시켰다. 분석 결과 혈청 글루코스 수준은 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 감소 \( (p<0.05) \) 하였으며 PGC-1a ( \( p<0.001) \), mtPGC-1a(p<0.001), GLUT-1(p<0.001), Tfam \( (p<0.001), \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } (p<0.001), \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } (p<0.01) \) 경우도 STZ-EXE 집단이 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 증가하였다. 이러한 결과는 장기간 지구성 운동이 뇌의 글루코스 이용능력과 관련된 단백질인 GLUT-1과 미토콘드리아 기능 향상과 관련된 단백질인 PGC-1a과 Tfam을 증가시키고 산화적 스트레스의 방어 기전으로서 역할을 수행하는 항산화 효소인 \( \mathrm { Cu } , \mathrm { Zn } - \mathrm { SOD } \) 와 \( \mathrm { Mn } - \mathrm { SOD } \) 를 활성화시키는데 긍정적인 역할을 수행한 것으로 나타났다.</p>