노화 쥐 해마에서 미토콘드리아 칼슘 유니포터 발현 및 미토콘드리아 기능장애에 대한 운동의 효과 (Effects of Exercise on Mitochondrial Calcium Uniporter and Dysfunction in the Hippocampus of Aged Rats)

서지정보

· 발행기관 : 한국융합과학회
· 수록지 정보 : 한국융합과학회지 / 9권 / 4호 / 238 ~ 251페이지
· 저자명 : 박세환

초록

연구목적: 노화는 다양한 조직 내 미토콘드리아 기능장애 및 결함을 초래한다. 중추신경계에서 미토콘드리아 기능장애는 다양한 신경퇴행성 질환의 발생 기전에 핵심적인 역할을 한다. 본 연구는 노화 과정에서 해마 영역의 미토콘드리아 칼슘 유니포터 발현, 미토콘드리아 기능장애 및 세포사멸에 대한 유산소 운동의 효과를 규명하고자 하였다. 연구방법: 총 32마리 Sprague-Dawley rat을 이용하여 연령별(16주령 / 42주령) 대조군과 운동군으로 총 4 그룹으로 구분하였다. 운동그룹은 동물용 소형 트레드밀 기기를 이용하여 총 8주간 1일 4회, 30분씩, 분당 20m 속도로 운동을 실시하였다. 결과: 본 연구의 결과, 노화 쥐 해마에서 미토콘드리아 칼슘 유입 및 항상성 유지를 위한 주요 경로 칼슘 유니포터 단백질은 높은 발현량을 나타내었으며, 또한 미토콘드리아 기능장애 및 세포사멸이 증가가 관찰되었다. 반면, 규칙적인 유산소 운동은 노화로 유도된 주요 변인들에 대한 긍정적 개선 효과를 나타내었다. 결론: 따라서, 노화 과정 동안 운동에 매개된 미토콘드리아 칼슘 항상성 조절 요인들은 신경퇴행성 질환의 예방 및 개선을 위한 새로운 치료적 전략으로 제안될 수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

Purpose: This study was to investigate the effects of aerobic exercise on mitochondria dysfunction, mitochondria calcium uniporter (MCU) and apoptosis factors (Bax and Bcl-2) expression in the hippocampus of aged rats. Methods: Thirty-two male Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups: 16 weeks control (16W-CON, n=8), 16 weeks exercise (16W-EXE, n=8), 42 weeks control (42W-CON, n=8), 42 weeks exercise (42W-EXE). The rats in the exercise groups were forced to run on a treadmill for 30 min 4 times per week for 8 weeks. Results: In the present study, aging increased MCU protein expression and induced mitochondrial dysfunction with apoptosis. Compared with the 42W-CON group, in the 42W-EXE group MCU and Bax protein expression were significantly decreased and mitochondrial function showed a significant improvement(p<.05). Conclusion: The findings of the present study indicate that aerobic exercise may assist in preventing overexpression of MUC proteins during brain aging, which leading to alteration of mitochondrial dysfunction and increased apoptosis factors. Therefore, MCU is thought to be a new potential target for the prevention and improvement of neurodegenerative diseases.

참고자료

· 없음