좌골신경 손상 후 운동이 축삭 재생에 미치는 효과를 확인하기 위해 좌골신경을 적출하여 급속 냉동을 한 후두께로 절편 하였고, 이 표본을 이용하여 면역형광 염색을 수행하고 단백질의 증가는 재생의 정도를 확인하는 척도로 사용되기 때문에 운동에 의해 재생이 촉진된다는 것을 간접적으로 보여주는결과이며 BDNF도 운동 그룹이 비운동 그룹보다 증가ubulin 염색 결과와 NGF, BDNF 결과를 중복하였는데 정확히 감각신경 세포체에서 발현되는 것을 알 수 있었으며 Control은 1차 항체를 처리하지 않고 2차 항체만 처리하였다.
<h1>결 과</h1> <h2>운동이 축삭 재생에 미치는 영향</h2> <p>좌골신경 손상 후 운동이 축삭 재생에 미치는 효과를 확인하기 위해 좌골신경을 적출하여 급속 냉동을 한 후 \( 20 \mu \mathrm { m } \)의 두께로 절편 하였고, 이 표본을 이용하여 면역형광 염색을 수행하였다. 조직 내에서 재생하는 축삭을 확인하기 위해 neurofilament 항체를 1차로 사용하였고, 2차 항체로는 rhodamin을 사용하였다.<Fig. 1>에서 보는 것처럼, 정상적인 좌골신경에 neurofilament는 곧게 일직선으로 지나가는 것을 볼 수 있고, 그 양도 상당히 많은 것으로 나타났다.</p> <p>그러나 좌골신경 압박 손상 1일 후 원위부의 neurofilament를 보면 신경의 변성으로 인해 거의 존재하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 압박 손상 후 시간 별로 운동을 수행한 그룹과 수행하지 않은 그룹에 재생하는 축삭의 변화를 관찰해 본 결과, 손상 후 3일에서 운동을 수행한 그룹에 축삭 재생이 운동을 수행하지 않은 그룹보다 양적으로 많고, 그 길이도 긴 것을 볼 수 있었다. 손상 후 7일에서는 두 그룹 간 재생하는 축삭의 길이에는 차이는 없지만, 양적으로는 운동을 수행한 그룹이 많은 것으로 나타났다. 그러나 손상 후 14 일에서는 두 그룹 간에 차이는 관찰할 수 없고, 재생하는 축삭의 양이 정상과 비슷한 것으로 나타났다.</p> <h2>운동이 NGF, BDNF 발현에 미치는 영향</h2> <p>좌골신경 손상 후 손상된 부위에서 발현되는 NGF와 BDNF가 운동에 의해 어떠한 변화가 있는지를 확인하기 위해 western blot을 수행하였다. NGF와 BDNF는 Neurotrophic factors로써 축삭 재생을 촉진하는 단백질로 널리 알려져 있다.<Fig. 2>에서 보는 것처럼, NGF 발현은 신경 손상 3일 후부터 14일까지 비운동 그룹에 비해 운동 그룹에서 발현량이 많은 것으로 나타났다. BDNF 발현은 신경 손상 후 3일에서 비운동 그룹에 비해 운동 그룹에서 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 단백질의 증가는 재생의 정도를 확인하는 척도로 사용되기 때문에 운동에 의해 재생이 촉진된다는 것을 간접적으로 보여주는 실험 결과이었다.</p> <h2>운동이 감각신경절(DGR)의 감각신경 세포에서 발현되는 NGF와 BDNF에 미치는 영향</h2> <p>손상된 좌골신경을 지배하는 감각신경세포가 존재하는 감각신경절은Lumbar4-5이다. 좌골신경 손상 후 이 감각신경절에서는 NGF와 BDNF가 발현되는데 treadmill 운동이 이러한 단백질에 어떤한 영향을 미치는지를 확인하기 위해 면역 형광 염색을 수행하였다. Tubulin 항체를 이용하여 감각신경 세포체를 염색하였고, 감각신경세포체에서 발현되는 NGF, BDNF를 염색하기 위해 NGF,BDNF 항체롤 사용하였다. 형광현미경에서 관찰할 때 Tubulin은 녹색으로 염색되고, NGF와 BDNF는 빨강색으로 염색되었다.<Fig. 3>에서 보는 것처럼, 좌골신경 손상 3 일 후 감각신경세포체에서 NGF의 발현은 비운동 그룹보다 운동 그룹에서 증가하는 것으로 나타났다. 또한 BDNF도 운동 그룹이 비운동 그룹보다 증가하였다. 발현되는 NGF와 BDNF가 감각신경 세포체에서 발현되는 지를 확인하기 위해 tubulin 염색 결과와 NGF, BDNF 결과를 중복하였는데 정확히 감각신경 세포체에서 발현되는 것을 알 수 있었다. Control은 1차 항체를 처리하지 않고 2차 항체만 처리하였다.</p> <h2>좌골신경 손상 후 운동이 sciatic functional index (SFI)에 미치는 영향</h2> <p>운동이 좌골신경 손상 후 행동학적인 면에 미치는 영향을 확인하기 위해 Foot-printing 방법을 이용해 SFI 값을 구하였다. 통제군에서 3 ,7, 그리고 14일에 측정된 수치는 각각 \( -84.85 \pm 4.94,-79.29 \pm 3.91 \), 그리고 \( -69.11 \pm 5.60 \) 이었고, 운동군의 경우 \( -81.01 \pm 3.61,-64.71 \pm 3.93 \), 그리고 \( -43.38 \pm \) \( 4.87 \) 이었다.<Fig. 4>에서 보는 것처럼, 좌골신경 손상 후 3일에서는 운동을 수행하지 않은 그룹과 운동을 수행한 그룹에 차이는 없었고, 7일 후에는 약간의 차이는 있지만 통계적으로 유의한 차이는 확인할 수 없었다. 그러나 좌골신경 손상 14일 후에는 운동을 수행한 그룹에 SFI 값이 운동을 수행하지 않은 그룹보다 통계적으로 유의하게 감소한 것을 확인할 수 있었다.</p>