Apoptosis는 다세포 생물의 항상성을 유지하며, 이는 외부 자극에 의한 Necrosis와 달리 미토콘드리아에서 조절되는 프로그램화된 세포사로 이해된다. 고강도 운동은 apoptosis 유발인자의 발현을 조절하는데 영향을 미치며, 이 중 glucocorticoids, ROS, intraclellular \( \mathrm { Ca } ^ { 2 + } \) 수치 상승, TNF-a 등은 apoptosis 유발의 주요 신호로 알려져 있다. 특히 운동 후 골격근의 미토콘드리아 유전자와 단백질 발현이 크게 변화하므로, 운동의 유무에 따라 apoptosis 신호 경로의 내, 외인성 신호기전이 달라질 수 있다는 것이 주요 포인트다.
<h1>서 론</h1> <p>Apoptosis는 모든 다세포 기관의 항상성 유지를 조절하기 위해 일어나는 필수적인 세포사로, 외부의 물리적 자극에 의해 수동적인 죽음을 초래하는 necrosis와 달리 프로그램화된 세포사이다. 이러한 apoptosis의 억제와 촉진은 미토콘드리아에서 조절한다는 이론이 보편적이다. 한편, 고강도 운동은 염증반응을 유발하고 면역력을 감소시켜 근 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 또한, 산화과정 중에 활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS) 생성을 증가시키고 불특정 생화학적 물질들과 반응하여 세포에 상해를 일으키며 신호전달 체계에 영향을 미쳐 DNA, protein, lipid와 같은 다양한 분자들에 손상을 유발한다. 심한 경우에는 apoptosis를 일으키기도 한다. 따라서, 고강도 운동은 apoptosis 유발인자들의 발현을 변화시킬 수 있는 여러 요소들을 조절하는 것으로 알려져 있으며 특히 glucocorticoids, ROS, intraclellular \( \mathrm { Ca } ^ { 2 + } \) 상승과 TNF-a 등은 apoptosis를 유발할 수 있는 주요 신호로 알려져 있다. 또한, Bax, 활성화된 caspase 등이 apoptosis를 촉발시킬 수 있는데, 이러한 유도 경로는 모두 미토콘드리아와 연관된 세포활동으로 귀결되는 것으로 사료된다. 반면에 Bcl-2는 투과에 의한 물질 이동을 억제하거나 미토콘드리아에서 cytochrome c의 유리를 차단하거나 단백질을 미토콘드리아 주변에 달라붙게 함으로써 apoptosis를 막아주는 것으로 알려져 있다.</p> <p>지금까지 연구된 apoptosis의 경로를 살펴보면 미토콘드리아를 경유하는 기전으로 Bax나 Bcl-2, Apaf-1과 caspase-9이 관여된 것과 endonuclease 활성을 갖는 AIF (Apoptosis Inducible Factor) 작용, endoplasmic reticulum (ER) 에서 \( \mathrm { Ca } ^ { 2 + } \) 과부하에 의한 casepase-12가 연관된 기전, TNF 또는 FasL 수용체가 관여하는 것이 있다. 이러한 apoptosis 신호 경로는 내인성 신호 경로(intrinsic signal pathway)와 외인성 신호 경로(extrinsic signal pathway)에 의해 apoptotic cell death body가 생성된다고 보고되었다. 이는 pro-apop-totic Bcl-2 family member Bid의 분할의 결과로 구분될 수 있다. 분할되거나 활성화된 caspase-8는 caspase-3를 활성화시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 Bid에서 tBid (truncated ver-sion)로 분할된다. 내인성 경로에 해당되는 tBid는 pro-apoptotic Bax와 상호작용하고 미토큰드리아를 경유하여 apoptosis 신호를 자극한다. 어떤 세포유형은 미토콘드리아를 포함하지 않는 외인성 경로를 경유하는 pro-apoptotic 신호에 좀더 민감한 것으로 보고하였으며, 이와 같은 세포유형을 type Ⅰ 세포라 한다. 그러나, 골격근 세포를 이용한 대부분의 apoptosis 신호 경로에 관한 선행연구에서는 미토콘드리아를 경유하는 내인성 신호 기전에 대해서 연구되어졌으며, 외인성 신호 기전에 관한 연구는 미비한 실정이다. 뿐만 아니라 운동의 주요 표적조직이 골격근이고, 운동 후 미토콘드리아 유전자와 단백질 발현이 현저히 변화되기 때문에 운동수행 여부에 따라 apoptosis 신호경로의 내인성 및 외인성 신호기전 변화가 다를 수 있다는 것을 시사한다.</p>