유산소성 트레드밀 운동이 신경근접합부의 운동신경말단부 형태, 신경성장인자 발현량, 악력 및 매달리기 능력에 미치는 영향 (Effect of aerobic treadmill exercise on end-plate of neuro-muscular junction and neuro-trophic factor expression level)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 인문사회과학기술융합학회
· 수록지 정보 : 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 / 9권 / 6호 / 459 ~ 466페이지
· 저자명 : 박재성

초록

인체는 성장기 동안 신경이 성숙해지며 근력이 향상되고 근육량도 늘어난다. 하지만 나이를 먹고 노화가 진행됨에 따라 우리 신경계는 점점 느려지고 기능이 쇠퇴하게 된다. 신경근접합부는 이러한 노화가 진행됨에 따라 형태와 기능이 쇠퇴하는 인체의 부위이다. 위치적으로는 운동신경의 말단과 근육섬유를 이어주는 곳으로 최근 여러 연구자들에게 관심을 받고 있다. 앞선 선행연구를 통해 저항성 운동이 신경근접합부(Neuro-muscular junction; NMJ)의 형태 변화 및 기능 변화를 유도하는 것으로 밝힌바 있다. 또한 신경근접합부의 형태적 변화 이외에도 근육의 기능적 변화도 유발되는 것으로 보고하고 있다. 그럼에도 불구하고 운동이 어떠한 기전을 통해 신경근접합부의 형태 및 기능변화에 영향을 미치는지 분자생물학적 연구는 부족한 것이 사실이다. 이에 본 연구자는 유산소성 트레드밀 운동이 신경근접합부의 신경말단 부위(end plate)에 형태적 변화를 유발할 것이라는 가설을 설정하고 실험을 통해 확인하고자 하였다. 이를 위해 본 실험에서는 실험동물에 유산소성 트레드밀 운동을 수행하고 운동신경말단 부위의 형태를 운동을 수행하지 않은 실험동물과 비교 분석하였다. 또한 유산소성 운동 시 신경에서 유도되어 신경의 성장 및 재생을 촉진하는 것으로 알려진 Glial cell line-Derived Neurotrophic Factor(GDNF)의 발현량을 측정하였다. 실험 결과 유산소성 트레드밀 운동을 수행한 집단의 운동신경말단부의 신경가지들이 더욱 많아지고, 복잡해지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 운동신경 내 GDNF 발현량도 높은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 종합하여 유산소성 트레드밀 운동이 신경성장인자 GDNF의 발현을 촉진하고 이를 통해 전시냅스 형태를 변화시키는 것으로 결론 내릴 수 있었다.

영어초록

During our physical growth period, maturation of the nervous system promotes strength and muscle mass increase. However, as we getting old, the nervous system begins to suffer a slow and continue reduction of its functions. Neuro-muscular junction(NMJ) is one of the structures of which change due to aging process.
Neuro-muscular junction(NMJ) is a site that allows communication between nerve and skeletal muscle fibers. And many researchers pay attention to that synapse site in these days. In our previous studies report that the morphology and the functions of neuro-muscular junction(NMJ) could changed by strength exercises. Also the improvement of muscle functions were followed by the changes of morphology in neuro-muscular junction(NMJ) after the exercises. But the detailed studies about the mechanisms of these effect of exercise was not clear. Therefore, in this study, we hypothesis that the aerobic treadmill exercise would induce the over expression of neurotrophic factor(GDNF) and that would allow the changes of peripheral nerve’s end-plate morphology. To confirm this hypothesis, we tried to detect the morphology of neuro-muscular junction(NMJ) after the treadmill exercise and check the expression level of GDNF in the peripheral nerve’s end plate. Our results showed that the treadmill exercise induce the branching complexity in pre-synapse‘s end plate and also increase the expression level of GDNF in peripheral nerve’s end plate of animal models. With these results, we could presume that the changes of morphology in pre-synapse’s nerve end plates caused by GDNF that were augmented by treadmill exercise.

참고자료

· 없음