유산소 훈련에 의한 노화 쥐의 심장근 합성 반응 변화 (Influence of Aerobic Exercise Training on the Change of Anabolic Signaling Response in Aged Rat Cardiac Muscle)

서지정보

· 발행기관 : 한국체육학회
· 수록지 정보 : 한국체육학회지 / 52권 / 6호 / 467 ~ 476페이지
· 저자명 : 권형태, 김효정

초록

이 연구는 장기간의 유산소 훈련 수행이 노화 쥐의 심장근 합성 반응에 미치는 영향을 검증하기 위해 수행되었다. 총 56마리의 노화 쥐(100 주령)를 훈련 집단(n=28)과 비훈련 집단(n=28)으로 구분하였으며 훈련 집단은 12주간 주 5일, 매회 1시간 동안 75∼80% VO2max (15 m/min, 15% 경사도)의 강도로 트레드밀을 이용한 유산소 훈련을 실시하였다. 훈련이 종료된 후, 두 집단 모두 동일한 강도의 일회성 유산소 운동을 1시간 동안 수행시킨 후 회복기 시점별(운동직후, 운동 후 1시간, 운동 후 3시간)로 좌심실 근육에서 심근 합성 신호를 일으키는 단백질의 인산화 수준을 평가하였다. 실험을 통해 체중에 대한 상대적 심장무게(HW/BW ratio)가 비훈련 집단에 비해 훈련 집단에서 9.4%(3.66±0.4 mg/g, p=.008) 더 무거워진 긍정적 결과를 나타냈다. 비훈련 집단은 안정 시에 비해 일회성 운동 수행 후 Akt(30%, p<.05), mTOR(64%, p<.05) 및 p70S6K(82%, p<.05)가 증가하였으며, 운동후 회복기의 인산화 수준은 비훈련 집단보다 훈련 집단에서 Akt(87%, p=.001), mTOR(32%, p=.01), p70S6K(25%, p=.009), 및 4E-BP1( 35%, p=.005)의 활성이 더 증가한 것으로 나타났다. 또한, 훈련 집단은 안정 시에도 Akt(156%, p=.001), mTOR(58%, p=.001), p70S6K(98%, p=.001), 4E-BP1(103%, p=.001) 및 AMPK(51%, p=.001) 활성이 비훈련 집단 보다 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고강도의 유산소 훈련이 노화 쥐의 좌심실 근세포에서 성장 반응을 유발함으로써 심장의 생리적 기능 향상에 기여하는 긍정적 변화를 제시하고 있다.

영어초록

This study was performed to determine the effect of intense endurance training on cardiac muscle protein synthesis in aged rats. Male Sprague-Dawley rats (100 wk) were randomly assigned into control (n=28) and training (n=28) groups. Training group ran on the rodent treadmill for 1 hour at the level of 15m/min, on a 15% incline (75∼80% VO2max) for 12 weeks (5d/w). Muscle samples were obtained from left ventricular muscle before and during the recovery period (immediately, 1hr, and 3hr after running) with the single bout of acute exercise (1hr) following endurance training. Phosphorylation of related proteins were analyzed by SDS-PAGE and western blotting. From the results of this study, the HW/BW ratio, indicator of cardiac hypertrophy, in training group was increased by 9.4 % (3.66±0.4 mg/g, p=.008) than control group. We also confirmed Akt(30%, p<.05), mTOR(64%, p<.05) and p70S6K(82%, p<.05) in control group were significantly increased with the intensive acute running. The mean changes of Akt(87%, p=.001), mTOR(32%, p=.01), p70S6K(25%, p=.009), and 4E-BP1(35%, p=.005) phosphorylation with the training during the recovery period were higher in training group than control group. The changes of resting Akt(156%, p<.05), mTOR(58%, p<.05), p70S6K(98%, p<.05), 4E-BP1(103%, p<.05) and AMPK(51%, p<.05) phosphorylation were higher in training group than control group. This study demonstrates that high intensity aerobic exercise activates the Akt/mTOR signal pathway of the left ventricular muscle, as well as long-term high intensity endurance training may induce physiological growth of the heart in aged rats.

참고자료

· 없음