• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.418-428
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• 2020

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.37-47
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• 2024

Fun14 도메인 함유 단백 1(Fun14 domain-containing protein 1, FUNDC1)은 미토콘드리아 외막에 존재하는 단백질로, 미토콘드리아의 마이토파지(mitophage) 기전 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 해마 뉴런 기원의 HT-22 세포에서 아밀로이드 베타 펩티드(A_β)에 의한 미토콘드리아와 세포 손상 과정에서 FUNDC1의 개재 가능성과 역할을 조사하였다. HT-22 세포에서 A_β를 처리하면 처리 시간에 의존적으로 FUNDC1의 발현 감소가 관찰되었다. 또한 MTT 환원능과 세포 내 ATP 농도, 미토콘드리아 막전압의 감소, 반응성 산소종의 생성과 미토콘드리아 Ca²⁺ 부하의 증가 등 미토콘드리아의 기능적 손상을 나타내는 지표들의 변화와 함께 세포사멸의 증가가 관찰되었다. FUNDC1의 발현을 일시적으로 차단한 세포군에서도 미토콘드리아의 기능적 손상을 나타내는 지표 변화와 세포사멸의 증가가 관찰되었다. 반면에 FUNDC1을 일시적으로 과발현시킨 세포군에서는 A_β 처리에 의한 미토콘드리아 손상과 세포 사멸이 유의하게 억제되었다. 이와 같은 결과들은 A_β에 의한 미토콘드리아와 세포 손상 기전에 FUNDC1이 중요하게 관여할 가능성을 시사한다.