규칙적인 운동은 제지방량 증가와 체지방량 감소를 유도하여 대사증후군과 관련된 증상을 예방하는 반면, 과도한 산소섭취로 인한 산화적 스트레스가 유발될 수 있다. 이 산화적 스트레스는 DNA에 손상을 입히며, 세포는 손상된 DNA를 복구하는 기전을 가지고 있지만, 실패할 경우 유전자와 단백질의 활성 변화를 초래하여 노화와 질병을 유발한다. 여성호르몬인 estrogen은 항산화 특성을 가지고 있고, SOD와 GPX 항산화 효소를 증가시켜 ROS 생성에 대한 보호 기능을 제공한다. 또한, DNA 핵을 직접 관찰하는 Comet assay가 DNA 손상을 민감하고 신속하게 평가하는데 사용되고 있으나, 국내 운동과학 분야에서는 아직 이 방법이 활용되지 않고 있음을 지적하고 있다.
<h1>서 론</h1> <p>규칙적인 운동은 제지방량을 늘리고 체지방량을 감소시켜 대사증후군과 관련된 증상을 예방할 수 있으나 역설적으로 과도한 산소섭취량으로 인해 산화적 스트레스를 유발할 수 있다. 특히 고강도의 운동시에는 골격근의 산소섭취량이 100~200배까지 증가될 수 있으며, 과도하게 증가된 산소섭취는 산화적 스트레스를 유발하여 다른 지방성분들과의 연쇄반응에 의한 과산화지질(lipid peroxide)을 생성하고, 단백질과 DNA의 손상 및 변형 등을 일으킬 수 있다.</p> <p>산화적 스트레스에 의해 DNA가 공격받게 되면 세포는 핵 DNA 로부터 손상된 DNA를 빠르게 제거할 수 있는 각기 다른 복구 기전을 가지고 있지만 복구가 불가능할 경우 게놈과 염색체 변이를 가져와 유전자/단백질 활성이 변형되고 이는 곧 노화와 질병의 원인이 되기도 한다. 이에 운동 중 산화적 스트레스와 DNA 손상을 유발하는 요인을 규명하고 이에 대한 대안을 마련하고자 하는 연구들이 활발하게 진행되고 있는 가운데 성별이 산화적 스트레스에 영향을 주는 요인 중 하나이며 여성이 남성에 비해 산화적 스트레스를 적게 받을 수 있다고 제안되고 있다.</p> <p>여성호르몬인 estrogen은 장수와 관련된 유전자를 상향조절 할 뿐 아니라 항산화 특성을 가지고 있으며, 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD)와 glutathione peroxidase (GPX) 를 증가시켜 reactive oxygen species (ROS) 생성에 대한 보호기전을 제공할 수 있기 때문에 여성은 남성에 비해 운동에 따른 산화적 스트레스를 적게 받을 수 있다고 보고되고 있다. 이러한 이론을 뒷받침 하는 연구보고들을 살펴보면 Tiidus 는 탈진시까지 달리기를 실시한 쥐에서 암컷이 숫컷에 비해 운동으로 인해 유발된 산화적 스트레스가 적었다고 보고하였으며, Sureda 등은 여성이 안정시 mitochon-drial superoxide dismutase (MnSOD) 가 높았고, 최대능력의 \( 75 \sim 80 \% \) 로 수영을 실시한 결과 과산화수소 \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \) 가 낮은 것으로 나타나 고강도 운동시 여성이 남성에 비해 산화적 스트레스에 대한 저항이 더 높다고 보고하였다. 반면 Ginsburg 등 의 연구에서는 철인 삼종 경기 후 남성의 지질과산화에 대한 민감도가 감소한 반면 여성은 변화가 없는 것으로 나타나 오히려 여성이 고강도 운동시 지질과산화에 더 민감한 것으로 보고하였다. 그러나 철인삼종 경기에 참여한 여성 실험대상자의 연령이 남성에 비해 약 10 세 정도 높았고 운동 강도를 일치시키지 않았으며 운동시간에서도 여성이 약 150 분 길었던 것 으로 나타났다. 또한 나이와 성별이 안정시 산화적 스트레스에 영향을 준 것으로 나타났으며 이러한 모든 요인들이 연구 결과에 영향을 미쳤을 가능성을 배재할 수 없다. 즉, 여성에 비해 남성의 지질과산화 민감도가 낮게 나타난 것이 단순히 성차만에 의한 결과라고 단정짓기에는 무리가 있다고 보여진다. 또한 Kaikkonen 등은 \( 42 \mathrm{~km} \) 달리기에 따른 지질과산화의 반응을 살펴본 결과 성별에 따른 차이가 없음을 보고하였다. 그러나 Kaikkonen 등은 산화적 스트레스관련 지표들은 반감기가 짧고 분석방법에 의한 차이가 크기 때문에 보다 정밀한 분석방법이 필요하다고 제언하였다. 이와 같이 성별과 운동에 따른 산화적 스트레스 및 항산화능의 관계에 대한 연구결과들이 일치되지 않고 있는 가운데, 대부분의 연구들에서 산화적 스트레스에 영향을 줄 수 있는 연구대상자의 연령, 흡연과 음주습관, 운동강도 등이 컨트롤 되지 않았다는 문제점과 보다 믿을 수 있는 분석방법에 대한 필요성이 제기되고 있다.</p> <p>한편, 최근 많은 자연과학분야에서 산화적 스트레스로 인한 DNA 손상을 관찰하는 방법으로 DNA 핵을 직접 관찰하여 보다 민감하고 신속하게 DNA의 손상과 복구를 평가할 수 있는 Comet assay 가 이용되고 있다. 그러나 아직까지 국내의 운동과학 분야에서 comet assay를 이용하여 운동과 DNA 손상의 관계를 관찰한 연구는 보고된 바가 없으며, 국외의 연구 결과와의 비교 평가를 위해 국내에서도 표준화된 comet assay를 이용하여 운동에 따른 DNA 손상을 관찰하고 이에 대한 기준이 마련되어야 할 것이다.</p> <p>따라서 본 연구의 목적은 같은 연령대의 남녀 대학생을 대상으로 상대적으로 같은 강도의 운동을 실시하여 1회성 고강도 운동시 성별에 따른 혈장 MDA 와 SOD 의 농도변화 및 임파구 DNA 손상의 차이를 규명하고자 한다. 또한 DNA 손상을 comet assay를 이용하여 평가함으로써 세포 유전적 측면에서 DNA를 평가하여 운동과 DNA 손상에 대한 기초자료를 제공하는데 목적이 있다.</p>