Gender-Specific Changes of Plasma MDA, SOD, and Lymphocyte DNA Damage during High Intensity Exercise

The purpose of this study was to investigate gender-specific changes of plasma MDA, SOD, and lymphocyte DNA damage during high intensity exercise. In this study, 17 healthy male and 18 healthy female college students ran on a treadmill at 85%$VO_{2max}$ until the point of all-out. Blood-collecting was carried out five times (Rest, Ex-Exha, R0.5h, R4h and R24h), and with the collected blood, plasma malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), and lymphocyte DNA damage were analyzed. Plasma MDA and SOD concentration increased significantly at the Ex-Exha (p<0.05), and there were no significant differences in gender. For the degree of lymphocyte DNA damage, all %DNA in the tail, tail length and tail moment increased significantly at the Ex-Exha (p<0.05), and %DNA in the tail and tail length were significantly higher in the male group than in the female group (p<0.05). These results suggest that acute high intensity exercise not only causes oxidative stress but also brings about lymphocyte DNA damage. In addition, it was found that males showed higher DNA damage than females in terms of oxidative stress subject to high intensity exercise. Nevertheless, further subsequent studies are required in order to better understand the mechanism behind DNA damage varying with gender, in a way that takes into consideration physical fitness, hormonal level, exercise intensity and duration - additional factors which might affect DNA damage.

고강도 운동 시 성별에 따른 혈장 MDA, SOD 및 임파구 DNA 손상 변화

본 연구는 고강도 1회성 운동 시 혈장 MDA와 SOD의 농도변화와 임파구 DNA 손상에 대한 성별의 차이를 평가하는데 목적이 있었다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 남자 대학생과 여자 대학생을 대상으로 85%$VO_{2max}$ all-out 운동수행에 따른 혈장 MDA와 SOD 그리고 임파구 DNA 손상에 대한 분석을 실시하였으며, 연구 결과에 대한 결론은 다음과 같다. 85%$VO_{2max}$ all-out 운동에 따른 혈장 MDA와 SOD는 운동 종료 시 유의하게 증가하였으며, 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나 남성이 여성에 비해 MDA는 높고 SOD는 낮은 경향을 보였다. 반면 85%$VO_{2max}$ all-out 운동에 따른 임파구 DNA 손상을 알아보기 위해 실시한 comet assay 결과 세 가지 parameter (%DNA in the tail, tail length, tail moment) 모두 운동 종료 시 유의하게 증가하였으며 남성의 %DNA in the tail과 tail length가 여성에 비해 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 따라서 본 연구 결과를 종합해보면 1회성 고강도 운동은 산화적 스트레스를 유발할 수 있으며 남성이 여성에 비해 산화적 손상이 더 크다고 보여진다. 그러나, DNA 손상에는 산화적 스트레스 외에도 체력, 호르몬 수치, 생활습관, 운동 강도 및 지속시간 등 여러 가지 요인들이 영향을 줄 수 있다고 보고되고 있어, 성별에 따른 DNA 손상에 대한 명확한 기전을 제시하기 위해서는 DNA 손상에 영향을 줄 수 있는 여러 요인들과의 관계를 고려한 지속적인 연구들이 필요하다고 생각된다.