난소 절제 쥐 모델에서 규칙적 유산소 운동과 갈근/지황의 섭취가 마이오카인 유전자 발현에 미치는 영향

Abstract

본 연구의 목적은 폐경기 쥐 모델에서 규칙적 유산소 운동과 갈근/지황의 섭취가 마이오카인 유전자에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 8주령의 암컷 SD 쥐(n=48)를 대상으로, 에스트로겐 결핍과 비만을 유도하기 위해 난소적출수술을 시행하였다. 그 후 운동을 한 그룹(exerise group)과 운동을 하지 않은 (sedentary)그룹으로 무선배정 하였으며 8주간 주5회 저강도 트레드밀 운동을 실시하였다. 또한 8주간 고지방 사료(high fat)와 함께 각각 Estradiol, 갈근과 지황의 3:1복합물(P400), 물(D.W.)을 섭취 하도록 하였다. 실험전후로 쥐의 몸무게를 측정하였고 실험 종료 24시간 후 가자미근(Soleus)과 족저근(Plantaris)을 적출하였다. 그리고 각 근육에서 IL-6, IL-8, (Immunohistochemistry)을 실시하였으며 Real-time PCR을 통해 mRNA 발현을 알아보았다. 그 결과 운동을 실시한 그룹과 갈근/ 지황의 복합물을 섭취한 그룹의 체중이 유의하게 감소하였다. 그리고 면역조직화학염색법으로 관찰한 결과 IL-6, IL-8, BDNF의 단백질 발현량은 가자미근과 족저근 모두에서 운동을 하지 않은 그룹에 비해 운동을 한 그룹의 IL-6단백질 발현이 증가되었다. 또한 IL-6, IL-8, BDNF의 단백질은 운동을 하지 않고 estradiol, 갈근/지황, D.W.를 섭취시키지 않은 그룹에 비해 운동을 실시하고 물질을 섭취시킨 모든 그룹의 근 섬유에서 발현이 증가되었다. 그리고 Real-time PCR을 측정한 결과 IL-6, IL-8, IL-15, BDNF의 mRNA 발현은 모두 유의하지 않게 나타났으며, 오직 Irisin mRNA에서만 차이가 나타났다. 가자미근에서 Irisin은 운동을 한 그룹에서 유의한 차이가 나타났으며, 족저근에서는 estradiol, 갈근/지황복합물. D.W. 섭취한 그룹에 따라 유의한 차이가 나타났다. 사후검정 결과 운동을 하지 않은 그룹에서 estradiol을 섭취한 그룹과 갈근/지황을 섭취한 그룹이 D.W.를 섭취한 그룹에 비해 Irisin mRNA발현이 더 낮게 나타났다. 또한 운동을 한 그룹과 물질을 섭취한 그룹간의 상호작용은 나타나지 않았다. 본 연구에서 8주간 규칙적인 유산소운동과 갈근/지황, estradiol의 섭취는 쥐의 체중을 감소시키는데 영향을 미쳤다. 이러한 변화는 면역과 대사에 관여하는 IL-6, IL-8, IL-15, BDNF의 mRNA 발현에 유의한 차이를 나타나지 않았고 오직 Irisin에서만 유의한 차이가 나타났다. 운동을 한 그룹의 가자미근에서 Irisin의 mRNA가 감소된 것은 운동시 과하게 발현되는 Irisin의 활성화가 전사(transcription)과정에서 오히려 Irisin의 수준을 감소시켰다고 사료되며 이에 대한 명확한 규명을 위해 추후 연구가 필요하다. 단백질 변화를 알아본 결과 운동을 하지 않고 estradiol이나 갈근/지황을 섭취하지 않은 그룹에 비해 운동을 한 그룹과 물질섭취를 한 모든 그룹에서 단백질 발현이 증가된 이유는 전사 후 조절(Post-translational regulation)되는 생리학적 기전에 의해 IL-6, IL-8, BDNF의 단백질이 증가되었다고 사료된다. 이 또한 명확한 규명을 위해 추후 연구가 필요하다. 이러한 진실을 규명하는데 있어 본 연구가 뒷받침이 될 것이다. 운동이 마이오카인에 미치는 영향을 알아본 선행연구에서 마이오카인은 운동형태, 운동강도, 운동시간에 따라 발현의 차이를 보였다. 그러나 본 연구에서 에스트로겐의 결핍과 비만을 유도한 쥐를 대상으로 8주간 저 강도의 국한된 운동은 실험설계의 한계가 있었다고 사료되며 운동형태, 운동강도, 운동시간에 따른 효과 또한 추후 연구가 필요하다.;The purpose of this study was determine the effects myokine expression of Pueraria and Rehmannia/glutinosa intake and regular aerobic exercise on muscle in ovariectomized rat. We processed the research in six groups(HSV: high fat+unexercise+D.W./HSP: high fat+unexercise+Pueraria and Rehmannia glutinosa/HSH: high fat+unexercise+estradiol/HEV: high fat+exercise+D.W./HEP: high fat+exercise+Pueraria and Reh- mannia glutinosa/HEH: high fat+exercise+estradiol) and exercise progressed in low intensity for 8weeks(5days/week). The result of this study showed that exercise and Pueraria and Rehmannia glutinosa intake suppressed weight gain. To test mRNA levels of IL-6, IL-8, IL-15, BDNF and Irisin after exercise and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake were determined by real-time PCR. The result showed no difference expression of IL-6,IL-8,IL-15 mRNA and BDNF in all group of muscle. But Irisin was reduced differently mRNA level in soleus muscle of exercised group and observed differently mRNA level in plantaris of Pueraria and Rehmannia glutinosa intake group. Protein expression of IL-6,IL-8 and BDNF expressed more in exercised group rather than unexercised group. Also, protein expression increased in Pueraria and Rehmannia glutinosa intake and exercised group more than Pueraria and Rehmannia glutinosa untaken and unexercised group. In conclusion, these data demonstrates that exercise and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake effect on body weight. We considered that protein expression level increased in exercised groups and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake groups by post translational regulation. Whereas, overexpression of Irisin after exercise and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake might suppressed by transcriptional process of Irisin mRNA. Since the limits of exercise type, intensity and time, the results of this study were restricted to explain. Therefore, we should study about various exercise type, intensity and time in estrogen lack and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake model in the future.