트레드밀 지구성 운동과 PDE5 억제제가 알츠하이머질환 동물 모델의 병리학적 특징과 인지기능에 미치는 영향 (The effect of treadmill endurance exercise and PDE5 inhibitor on pathologic features and cognitive function in the mouse model of Alzheimer’s disease)

서지정보

· 발행기관 : 한국체육대학교 체육과학연구소
· 수록지 정보 : 스포츠사이언스 / 40권 / 2호 / 171 ~ 178페이지
· 저자명 : 정지행, 조준용

초록

본 연구는 aluminium chloride(AlCl3) 투여에 의한 알츠하이머 질환(Alzheimer’s disese: AD) 동물 모델을 대상으로 트레드밀 지구성 운동(treadmill endurance exercise, TEE)과 PDE5 inhibitor 억제제인 실데나필(sildenafil, SIL) 처치가 AD의 병리학적 특징과 그에 따른 인지 및 행동적 장애 기전에 미치는 영향을 확인하는데 있다. 총 60일간 AlCl3(40mg/kg)를 처치해 AD 동물 모델을 유도하고 난 후 TEE의 강도를 점진적으로 증가시켜 총 4주간 실시하였으며(10~20m/min, 50 min/day, 5 days/week), 같은 기간 내 SIL 처치는 주 5일간 하루 7mg/kg을 투여하였다.
먼저 AlCl3 투여로 인해 증가한 아밀로이드 베타 단백질과 세포사멸 인지인 cleaved caspase-3 발현 수준은 TEE와 SIL 처치를 통해 감소한 것으로 나타났다. 또하느, AlCl3 투여는 low density lipoprotein receptor-related protein-1(LRP-1) 단백질을 감소시킨 반면 receptor for advanced glycation end products (RAGE) 단백질 수준을 증가시켰다. 하지만 TEE와 SIL 처치는 감소된 LRP-1 단백질 수준을 증가시켰다. 게다가 AlCl3 투여는 항산화효소(SOD-1, SOD-2, catalase)들의 활성을 감소시켰지만 TEE와 SIL 처치를 통해 발현 수준이 일부 회복된 것으로 나타났다. 마지막으로 TEE와 SIL 처치는 AD 동물 모델에서 나타나는 인지기능과 nest formation score를 완화 시킨 것으로 나타났다. 따라서 TEE와 SIL 처치는 아밀로이드 베타 단백질 수준을 감소시키고 뇌혈관 기능 완화 및 항산화 효소들의 발현 수준을 증가시켜 결과적으로 인지 및 행동 장애를 개선시킬 수 있는 효율적인 방법이라고 사료된다

영어초록

The purpose of the study was to evaluate the impact of treadmill endurance exercise(TEE) and/or Sildenafil(SIL) treatment, a PDE5 inhibitor on pathological main hallmarks and cognitive deficits of AlCl3-induced Alzheimer's Disease(AD) mice model. To induce AD in an animal model, all mice except the CON group were administrated AlCl3 (40mg/kg) for 60 days. After last treatment, AlCl3-induced AD mice were conducted TEE(10~20m/min, 50 min, 5 days/week) and/or SIL treatment(7mg/kg/day, 5 days/week) for 4 weeks.
Increased the level of amyloid-β and cleaved caspase-3 induced by AlCl3 was decreased following TEE and/or SIL treatment. In addition, low-density lipoprotein receptor-related protein-1(LRP-1) protein was reduced and the receptor for advanced glycation end products (RAGE) was increased induced by AlCl3 treatment. However, only LRP-1 protein was elevated following TEE and/or SIL treatment. Moreover, reduced antioxidant enzymes such as superoxide dismutase-1(SOD-1), superoxide dismutase-2(SOD-2), and catalase were increased by TEE and/or SIL treatment. Finally, cognitive function and Nest formation score were significantly reduced following AlCl3 treatment, but it was improved following TEE and/or SIL treatment. Collectively, our data suggested that TEE and/or SIL treatment may regulate amyloid-β expression, cerebrovascular function, and antioxidant enzymes, thereby ameliorating AlCl3-induced cognitive deficits in AD mice.

참고자료

· 없음