마이엘린 형성에 대한 neurotrophins의 역할은 신경 손상에 의해 나타나게 되는데 좌골신경 절단이나 압박 손상 시 Nerve growth factor와 p75 neurotrophin re-ceptor가 빠르게 증가하는걸 볼 수 있다. 운동이 좌골신경 손상 시 회복을 촉진시키는 기전은 불분명하지만, 손상된 좌골신경의 재생 촉진과 신경영양인자의 발현 증가 및 말초기능이 향상 됨으로써 운동이 치료방법으로 사용될 수 있는 가능성을 제시했다고 생각한다.
<p>마이엘린 형성에 대한 neurotrophins의 역할은 슈완세포-축삭 상호작용이 신경 손상에 의해 방해 받았을 때 가장 활발하게 나타난다. 예를 들어, 좌골 신경의 절단이나 압박 손상시 Nerve growth factor (NGF)와 p75 neurotrophin re-ceptor (NTR)은 손상 부위의 원위부 분절에서 빠르게 증가 한다. 대조적으로 손상 초기에 NT3의 발현은 감소하고, BDNF와 NT4는 손상 2주 후 원위부 분절에서 발생된다. 신경세포 생존과 분화를 증진시키는 이러한 neurotrophins 와 수용체들은 말초신경 손상 후 중요한 역할을 수행한다. 그러나 neurotrophins의 역할은 신경세포에만 제한적이지는 않다. 아교세포 뿐만 아니라 내분비계, 심혈관계, 면역계에서 중요한 역할을 한다는 보고가 있다. 선행 연구들은 NT3가 희소아교돌기세포의 증식, 생존 그리고 분화에 관여한다고 보고하였다. 또한 neurotrophins는 p75 수용체를 통해 슈완세포 이동에 영향을 미치고. BDNF는 신경 재생을 하는 동안 마이엘린 형성에 영향을 미친다고 보고하였다. 최근에는 BDNF를 포함한 neurotrophin factors가 말초 신경 손상 후 축삭재생과 생존을 향상시키는 것으로 보고된 바 있다. 그러나 neurotrophins의 역할을 단정하기는 어렵고, 아직은 재생에 관여하는 단계에 대한 명백한 증거는 부족한 실정이다.</p><p>본 연구에서 좌골신경 손상 후 손상된 부위에서 NGF 발현은 신경 손상 3일 후부터 14일까지 비운동 그룹에 비해 운동 그룹에서 발현량이 증가하였고, BDNF발현은 신경 손상 후 3일에서 운동 그룹에서 증가하였다. 손상된 좌골신경을 지배하는 감각신경세포가 존재하는 감각신경절은 Lumbar 4-5이다. 좌골신경 손상 후 이 감각신경절에서는 NGF 와 BDNF가 발현되는데 트레드밀 운동이 이러한 단백질 발현을 증가시켰다. 이러한 단백질의 증가는 재생의 정도를 확인하는 척도로 사용되기 때문에 운동에 의해 재생이 촉진된다는 것을 간접적으로 보여주는 결과이다. Molteni등 그리고 Gomez-Pinilla 등은 운동을 수행한 그룹에 L4-5 DRG는 운동을 수행하지 않은 그룹보다 더 높은 NGF, BDNF, NT3, synapsin I 그리고 GAP-43 mRNA를 발현하고, 운동 수행 전 감각신경절(DRG)에 Trk neurotrophin receptor inhibitor인 K252A 를 주입하였을 경우 synapsin I transcription에 관한 운동의 효과를 차단하였고, 운동에 의한 neurite growth증가를 발생시켰다고 보고하였다. 이러한 발견은 운동으로 인해 야기된 neurotrophin signal transduction의 활성화가 감각신경 세포의 성장을 증진시키는데 중요하다는 것을 나타내는 것이다. 또한 Gomez-Pinilla등의 연구에 따르면, 운동이 척수 내에 유전자 발현을 조절한다고 보고하였다. 본 연구에서 운동 후 손상 신경에서 neurotrophin factors에 발현과 감각신경 세포에서의 NGF, BDNF 발현은 운동이 유전자 발현수준에서 변화를 가져온다는 것을 입증해 주었다.</p><p>운동이 좌골신경 손상 시 회복을 촉진시키는 기전적인 부분은 아직 불분명하지만, 본 연구결과에서는 좌골신경 손상 후 운동이 좌골신경의 기능적 회복을 촉진시키는 것으로 나타났다. 좌골신경 손상 후 7일과 14일에 측정된 좌골신경기능지수(SFI)가 비운동그룹에 비해 운동그룹에서 유의하게 감소되었다. 이것은 좌골신경 손상 후, 좌골신경 기능이 운동에 의해 보다 빠르게 회복되었음을 의미하는 것이다. van Meeteren등은 운동훈련이 말초신경손상 후 초기 회복단계에서 감각운동신경의 기능회복을 촉진시킴을 보고 한 바 있다. 게다가 이들은 손상 후 초기 24일간의 운동으로 얻어진 말초신경의 회복효과가 상당기간 지속되는 것을 관찰하였다. 결론적으로 본 연구결과 트레드밀 운동을 통해 손상된 좌골신경의 재생촉진과 신경영양인자의 발현증가 그리고 말초기능이 향상됨으로써, 운동이 좌골신경 환자를 위한 적절한 치료방법으로 사용될 수 있는 가능성을 제시 할 수 있다고 생각한다.</p>