트레드밀 운동이 mutant (N141I) presenilin-2 유전자를 이식한 알츠하이머질환 모델 생쥐 뇌의 Aβ-42, cytochrome c, SOD-1, 2와 Sirt-3 단백질 발현에 미치는 영향 (The Effects of Treadmill Exercise on Cognitive Performance, Brain Mitochondrial Aβ-42, Cytochrome c, SOD-1, 2 and Sirt-3 Protein Expression in Mutant (N141I) Presenilin-2 Transgenic Mice of Alzheimer')

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 20권 / 3호 / 444 ~ 452페이지
· 저자명 : 구정훈, 엄현섭, 강은범, 권인수, 염동철, 안길영, 오유성, 백영수, 조인호, 조준용

초록

본 연구의 목적은 PS-2 (N141I) 알츠하이머 형질전환 모델 생쥐를 대상으로 트레드밀 운동이 뇌의 세포질과 미토콘드리아의 Aβ-42, cytochrome c, SOD-1, 2 and Sirt-3 단백질 발현에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 우선 알츠하이머 형질전환 생쥐를 Non-Tg-sedentary (n=5), Non-Tg-treadmill exercise (n=5) 집단과 Tg-sedentary (n=5), Tg-treadmill exercise (n=5) 집단으로 구분하고 트레드밀 운동을 통한 신경보호 효과를 검증하기 위해 Tg와 Non-Tg집단에 12주간 트레드밀 운동을 수행한 후 인지능력을 살펴보고 뇌의 세포질과 미토콘드리아의 Aβ-42, cytochrome c, anti-oxidant enzymes (SOD-1, SOD-2)와 Sirt-3 단백질을 분석하였다. 먼저 트레드밀운동은 Tg 집단에서 인지능력의 개선을 나타냈으며 미토콘드리아의 Aβ-42와 세포질의 cytochrome c 단백질의 감소와 항산화 효소인 SOD-1, SOD-2를 유의하게 증가시켰다. 게다가 트레드밀 운동은 모든 집단에서 Sirt-3 단백질의 발현을 증가시켰다. 따라서 트레드밀 운동은 인지능력의 향상과 세포 내 스트레스를 유발하는 Aβ-42를 억제시켜 알츠하이머 질환을 개선시킬 수 있는 효과적인 방법이라고 생각된다.

영어초록

The purpose of this study was to investigate the effects of treadmill exercise on Aβ-42, cytochrome c, SOD-1, 2 and Sirt-3 protein expressions in brain cytosol and mitochondria in mutant (N141I) presenilin-2 transgenic mice with Alzheimer's disease (AD). The mice were divided into four groups (Non-Tg-sedentary, n=5; Non-Tg treadmill exercise, n=5; Tg-sedentary, n=5; Tg treadmill exercise, n=5). To evaluate the neuroprotective effect of treadmill exercise, Non-Tg and Tg mice were subjected to exercise training on a treadmill for 12 wk, after which their brain cytosol and mitochondria were evaluated to determine whether any changes in the cognitive performance, Aβ-42 protein, cytochrome c protein, anti-oxidant enzymes (SOD-1, SOD-2) and Sirt-3 protein had occurred. The results indicated that treadmill exercise resulted in amelioration in cognitive deficits of Tg mice. In addition, the expressions of mitochondrial Aβ-42 and cytosolic cytochrome c protein were decreased in the brains of Tg mice after treadmill exercise, whereas antioxidant enzymes, SOD-1 and SOD-2 were significantly increased in response to treadmill exercise. Furthermore, treadmill exercise significantly increased the expression of Sirt-3 protein in Non-Tg and Tg mice. Taken together, these results suggest that treadmill exercise is a simple behavioral intervention which can sufficiently improve cognitive performance and inhibit Aβ-induced oxidative stress in AD.

참고자료

· 없음