생쥐의 지구성 운동에 의한 Tfam 발현이 AMPK, PPARβ/δ 및 PGC-1α의 발현에 미치는 영향 (The Effects of Tfam Expression by Endurance Exercise on AMPK, PPARβ/δ and PGC-1α in Mouse Skeletal Muscle)

서지정보

· 발행기관 : 한국체육학회
· 수록지 정보 : 한국체육학회지 / 56권 / 2호 / 517 ~ 526페이지
· 저자명 : 고진호, 김기진

초록

Mitocondrial transcription factor A (Tfam)의 과발현이 미토콘드리아 생합성 및 호흡 기능을 증가시키는 것으로 보고되었으나 지구성 운동에 의한 Tfam의 발현이 어떠한 기전으로 핵으로 신호를 보내며 근 적응의 주요 인자들과 상호작용하는지 확인되지 않았다. 본 연구는 지구성 운동에 의한 Tfam의 발현이 어떠한 기전으로 골격근 적응의 주요 요인인 AMP-activated protein kinase (AMPK), Peroxisome proliferator-activated receptor (PPARβ/δ) 및 Peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator-1α (PGC-1α) 발현에 영향을 미치는지 확인하는 것이다. 생쥐들은 2주간 수영 운동을 실시하거나, Tfam이 골격근에과발현되도록 유전자 전이를 실시하였다. 또한 PPARβ/δ와 Tfam의 관련성을 확인하기 위하여 PGC-1α knockout 생쥐의 골격근에 PPARβ/δ를 EPO 하였다. 2주간 지구성 운동을 실시한 생쥐의 근육에서 Tfam, PPARβ/δ 및 PGC-1α의 발현이 증가하였다. Tfam이 과발현 된 근육의 AMP:ATP 비율, pAMPK, PPARβ/δ 및 PGC-1α가 증가하였다. PGC-1α knokout 생쥐의 근육에 PPARβ/δ의 과발현은 Tfam의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 지구성 운동에 의한 Tfam의 발현 증가가 세포내 AMP:ATP 비율 증가를 유도하여 AMPK의 활성을 증가시키며, AMPK의 활성은 PPARβ/δ와 PGC-1α의 발현을 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이는 Tfam이 AMPK-PPARβ/δ 및 PGC-1α를 통하여 자신의 발현도 조절할 수 있음을 나타낸다.

영어초록

Tfam overexpression has been shown to increase mitochondrial biogenesis and respiratory function, but there is not clear how Tfam signals to the nucleus, and that a key factors associated with muscle adaptation are involved in Tfam overexpression by endurance exercise. The aim of this study was to identify the effects of Tfam expression by endurance exercise on AMPK, PPARβ/δ and PGC-1α that are associated with skeletal muscle adaptive response. Mice were subjected to forced swimming for 2 wk or Tfam was electroporated in tibialis anterior (TA) muscle. To identify PPARβ/ δ effect on Tfam, PPARβ/δ was electroporated in PGC-1α knockout mouse muscle. Mice Swimming for 2 wk resulted in an increase Tfam, PPARβ/δ and PGC-1α in TA muscle. Tfam overexpression in mouse TA muscle resulted in an increase AMP:ATP ratio, AMPK phosphorylation, PPARβ/δ and PGC-1α expression. PPARβ/δ overexpression in PGC-1 α knockout muscle in mouse resulted in an increase Tfam expression. Our finding indicate that an increased Tfam expression by endurance exercise increases AMPK activation through controled AMP:ATP ratio that result in an increase PPARβ/δ and PGC-1α expression. These results indicate that Tfam can increase itself through AMPK-PPARβ/δ and/or PGC-1α axis.

참고자료

· 없음