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Protective Effect of BOEC Co-Culture System against Nitric Oxide on Development of Bovine IVM/IVF Embryos

  • Jang, Hyun-Yong;Jung, Yu-Sung;Li, Zheng-Yi;Yoon, Hyoung-Jong;Cheong, Hee-Tae;Kim, Jong-Taek;Park, Choon-Keun;Yang, Boo-Keun
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제32권3호
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    • pp.167-173
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    • 2008
  • Somatic cells such as oviduct epithelial cell, uterine epithelial cell, cumulus-granulosa cell and buffalo rat river cell has been used to establish an effective culture system for bovine embryos produced in in vitro. But nitric oxide (NO) metabolites secreted from somatic cells were largely arrested the development of bovine in vitro matured/ in vitro fertilized (IVM/IVF) embryos, suggesting that NO was induced the embryonic toxic substance into culture medium. The objective of this study was to investigate whether BOEC co-culture system can ameliorate the NO-mediated oxidative stress in the culture of bovine IVM/IVF embryos. Therefore, we evaluated the developmental rate of bovine IVM/IVF embryos under BOEC co-culture system in the presence or absence of sodium nitroprusside (SNP), as a NO donor, and also detected the expression of growth factor (TGF-$\beta$, EGF and IGFBP) and apoptosis (Caspase-3, Bax and Bcl-2) genes. The supplement of SNP over 5 uM was strongly inhibited blastocyst development of bovine IVM/IVF embryos than in control and 1 uM SNP group (Table 2). The developmental rates beyond morulae stages of bovine IVM/IVF embryos co-cultured with BOEC regardless of SNP supplement (40.4% in 5 uM SNP+ BOEC group and 65.1% in BOEC group) were significantly increased than those of control (35.0%) and SNP single treatment group (23.3%, p<0.05: Table 3). The transcripts of Bax and Caspase-3 genes were detected in all experiment groups (1:Isolated fresh cell (IFC), 2:Primary culture cell (PCC), 3:PCC after using the embryo culture, 4: PCC containing 5 uM SNP and 5: PCC containing 5 uM SNP after using the embryo culture), but Bcl-2 gene was not detected in IFC and PCC (Fig. 1). In the expression of growth factor genes, TGF-$\beta$ gene was found in all experimental groups, and EGF and IGFBP genes were not found in IFC and PCC (Fig. 2). These results indicate that BOEC co-culture system can increase the development beyond morula stages of bovine IVM/IVF embryos, possibly suggesting the alleviation of embryonic toxic substance like nitric oxide.

예측성인신장이 작은 조기사춘기 여아에서 성선자극호르몬 방출호르몬 효능약제와 성장호르몬 병합치료의 성장획득 효과 (Growth promoting effect of combined gonadotropin releasing hormone analogue and growth hormone therapy in early pubertal girls with predicted low adult heights)

  • 홍은정;한헌석
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권7호
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    • pp.678-685
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    • 2007
  • 목 적 : 조기사춘기 여아에게 성선자극호르몬 방출호르몬 효능약제(gonadotropin releasing hormone analogue, GnRHa)와 성장호르몬(growth hormone, GH)의 병합치료를 시행하여 성인신장획득에 대한 효과를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2001년 1월부터 2004년 1월까지 조기사춘기로 소아과 외래를 내원한 여아 중 예측성인신장이 -2 표준편차점수 이하로 표적키보다 훨씬 작은 23명($9.73{\pm}1.59$세)을 대상으로 초경을 시작하지 않은 군(Group 1, n=19, $9.59{\pm}1.59$세)과 초경을 시작한 군(Group 2, n=4, $10.38{\pm}1.44$세)으로 나누어 GnRHa와 GH의 병합치료를 시행하고, 치료 시작 전후 및 두 군 간의 역연령, 골연령, 성장속도, 신장, 예측성인신장, 혈청 IGF-1, IGFBP-3 치, BMI를 비교 분석하였다. 결 과 : 치료 시작 시의 두 군의 역연령, 성장속도, BMI는 유의한 차이는 없었으나 골연령 및 골연령과 역연령의 차이는 Group 2에서 Group 1보다 유의하게 증가되어 있었다. 신장은 Group 1의 평균이 $130.7{\pm}7.4cm$, Group 2의 평균이 $140.7{\pm}6.0cm$으로 유의하게 차이가 있었으나 표적키, 예측성인신장, 혈청 IGF-1과 IGFBP-3은 유의한 차이가 없었다. 치료 종료 시의 Group 1의 골연령은 평균 $12.18{\pm}1.02$세, Group 2의 골연령은 평균 $13.56{\pm}0.83$세로 치료 시작 전과 마찬가지로 Group 2에서 유의하게 높았으나, 골연령과 역연령의 차이, 신장, 그리고 IGF-1은 차이가 없었다. 전체에서 골연령과 역연령의 차이가 치료 시작 전에 평균 $2.50{\pm}2.46$세, 치료 종료 후에 평균 $1.10{\pm}0.97$세로 감소되었고, 역연령에 대한 골연령의 비도 $1.22{\pm}0.16$에서 $1.10{\pm}0.10$으로 감소되어서 결국 골연령의 증가는 현저히 감소하였다. 성장 속도 역시 평균 $7.46{\pm}2.44cm$/년에서 $5.65{\pm}2.08cm$/년으로 감소하였다. 예측성인신장은 치료 전에 평균 $146.6{\pm}3.50cm$, 치료 후에 평균 $153.8{\pm}4.7cm$으로 현저히 증가하였으며 신장의 표준편차점수도 $-0.66{\pm}1.02$ SDS에서 $-0.34{\pm}1.04$ SDS로 유의하게 증가하였다. BMI는 치료 전 평균 $18.80{\pm}2.35kg/m^2$, 치료 후에 평균 $20.4{\pm}2.53kg/m^2$로 유의하게 증가하였고, 혈청 IGF-1은 치료 후에 유의하게 증가하였으나 IGFBP-3는 유의한 변화가 없었다. 치료 전후에 두 군에서 각 성장 변수의 변화를 보면 골연령과 역연령의 차이는 유의하게 감소하였고 신장, 예측성인신장, BMI는 유의하게 증가하였다. 그러나 혈청 IGF-1의 경우, Group 1에서는 치료 후에 현저히 증가하였으나 Group 2에서는 별 차이가 없었다. 혈청 IGFBP-3는 모두에서 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 조기사춘기 여아에게 GnRHa와 GH의 병합치료를 시행했을 때, 골연령의 증가 속도와 성장속도가 감소하고, 혈청 IGF-1이 증가함으로써 예측성인신장이 의미 있게 증가하며 표적키에 가깝게 증가한다. 또한 IGF-1의 변화를 보면 초경을 시작하지 않은 조기사춘기 여아가 초경을 시작한 경우보다 성장획득에 대한 가능성이 더 클 것으로 생각된다.

여성 성전환수술을 받은 환자의 호르몬 정량분석 (Hormonal Analysis of Female Transgender Patients Performed Gender Reassignment Operation)

  • 박정민;권용석;이근철;김석권;곽현;김상범
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제32권6호
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    • pp.699-705
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    • 2005
  • Transgender is the severe type of gender identity disorder. The prevalence rate of transgender is reported to occur to about 1 out of 50,000 men, and about 1 out of 10,000 women. As for Korea, it is estimated to have about 1400 transgender patients. Lately, not only the numbers of them are increasing but also they are influencing our society increasingly. As for female transgender patients, they take female hormone for a long term before and even after the operation to maintain their physical identity of female. We have analyzed insulin like growth factor-1(IGF-1), insulin like growth factor protein binding-3(IGFBP-3), female hormone, male hormone and thyroid hormone in female transgender patients who have undergone the gender reassignment operation. We examined the changes of hormone level due to having female hormone steadily, and also examined how the steady use of the hormone could affect body organs. As for IGF-1, it showed significantly low in the female transgender group compared to control ($319.30{\pm}37.4$ vs $539{\pm}55.0$, p<0.05). As for IGFBP-3, there was no significant difference ($2859{\pm}200.3$ vs $2607{\pm}262.5$, p>0.05). As for female hormone, there was no significant differences in FSH($13.42{\pm}13.8$ vs $8.95{\pm}3.5$, p>0.05), estradiol($104.41{\pm}97.1$ vs $121.68{\pm}60.2$, p>0.05), and LH($7.62{\pm}5.6$ vs $7.4{\pm}3.3$, p>0.05). Even in comparison of testosterone, there was no significant differences($0.23{\pm}0.09$ vs $0.33{\pm}1.33$, p>0.05). As for thyroid hormone, there was no significant differences in TSH and free T4($1.34{\pm}0.94$ vs $1.71{\pm}0.12$, $1.4{\pm}0.37$ vs $1.46{\pm}0.17$, p>0.05). Therefore, this study concludes that apart from the decreased level of IGF-1, the possible endocrine side-effect problem due to female hormone seems to be low because there was no differences of female, male, and thyroid hormone level compared with normal female. Further study will be required in metabolic change including bone metabolism occurred by decrease level of IGF-I.

C2C12 myotube에서 Insulin-like growth factor-I 이 FATP1 발현에 미치는 영향 (Insulin-like Growth Factor-I Induces FATP1 Expression in C2C12 Myotubes)

  • 김혜진;이원준
    • 생명과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1284-1290
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    • 2014
  • 본 연구에서는 C2C12 근육 세포에서 IGF-I이 지방산 저장과 사용에 영향을 미치는 FATP1의 mRNA 및 단백질 발현에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 그 결과 IGF-I이 FATP1의 단백질과 mRNA 발현을 유의성 있게 조절하였음을 알 수 있었다. 이는 골격근에서 IGF-I이 근육 관련 유전자들의 발현을 조절하여 근부피 유지 및 증대에 중심적인 역할을 한다는 기존의 연구 패턴들에서 벗어나, IGF-I이 골격근 세포의 분화에 있어 지방산의 수송을 담당하는 FATP1의 발현에도 영향을 미친다는 사실을 증명하였다는데 의의가 있다고 사료된다. 향후 IGF-I에 의한 FATP1의 지방산 저장의 수준과 산화 과정에 있어 상호작용하는 기타 매개체들과의 관계에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

장기간의 스테로이드 치료를 받고 있는 신병증 환아에서 Recombinant Human Growth Hormone의 효과 (The Effect of Recombinant Human Growth Hormone on Growth in Children with Nephropathy Receiving Long-term Steroid Therapy)

  • 김세진;김선경;김성도;조병수
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제10권2호
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    • pp.142-151
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    • 2006
  • Purpose : Growth retardation is one of the serious problems in children with nephropathy requiring long-term steroid therapy. We observed the efficacy and safety of recombinant human growth hormone(rhGH) on the growth in children with long-term steroid therapy. Methods : We studied 60 children(male 47, female 13) with nephropathy who received rhGH(1 U/kg/week) for more than 0.5 years($1.39{\pm}1.12$). Their mean age was 11.0 years($11.17{\pm}2.62$). They received steroid therapy from January 1987 through July 2005, and the mean duration of steroid therapy was $4.32{\pm}2.97$ years. Among the patients, there were 32 nephrotic syndrome, 9 IgA nephropathy, 4 mesangial proliferative glomerulonephritis, 4 focal segmental glomerulosclerosis, 2 Henoch $Sch\ddot{o}nlein$ nephritis, 2 Alport syndrome and 7 other cases. Data were gathered on the growth parameters, such as growth velocity, height standard deviation score(SDS), IGF-1, IGFBP-3, bone mass density(BMD) and general chemistry changes. Results : Height velocity increased significantly with rhGH therapy from $3.29{\pm}1.95$ to $8.66{\pm}3.75$(cm/yr) and height SDS decreased from $-0.72{\pm}0.93$ to $-1.04{\pm}0.86$ at one year after steroid therapy but increased to $-0.55{\pm}0.96$ at one year after rhGH administration(P<0.05). BMD improved from $0.71{\pm}0.14$ to $0.79{\pm}0.15g/cm^2$(P<0.05). IGF-1 increased from $445.09{\pm}138.01$ to $506.62{\pm}181.31ng/mL$(P<0.05). IGFBP-3 decreased from $4073.75{\pm}700.78$ to $3933.61{\pm}789.25ug/L$ numerically, but there was no statistically significant difference(P=0.533). Conclusion : The administration of rhGH in the short stature patients who received long-term steroid therapy showed improvement in growth parameters such as SDS, growth velocity, and BMD without significant side-effects or changes in the biochemical parameters.

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Overexpression of SOX15 Inhibits Proliferation of NT2/D1 Cells Derived from a Testicular Embryonal Cell Carcinoma

  • Yan, Hong-Tao;Shinka, Toshikatsu;Sato, Youichi;Yang, Xin-Jun;Chen, Gang;Sakamoto, Kozue;Kinoshita, Keigo;Aburatani, Hiroyuki;Nakahori, Yutaka
    • Molecules and Cells
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    • 제24권3호
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    • pp.323-328
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    • 2007
  • SOX (Sry-related HMG box) family proteins, which have an evolutionarily conserved DNA binding domain, have crucial roles in cell differentiation. However, their target genes remain enigmatic. Some members of the SOX family may have roles in regulation of cell proliferation. We established stable NT2/D1 cell lines overexpressing SOX15 (SOX15-NT2/D1), and a modified 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay showed that the SOX15-NT2/D1 cells exhibited significantly slower growth than the controls. Flow cytometry analysis revealed that an increased fraction of the SOX15-NT2/D1 cells were in G1-G0. In addition, a microarray analysis identified 26 genes that were up-regulated in the SOX15-NT2/D1 cells, but none that were down-regulated genes. Among the up-regulated genes, IGFBP5, S100A4, ID2, FABP5, MTSS1, PDCD4 have been shown to be related to cell proliferation and/or the cell cycle.

Weighted Gene Co-expression Network Analysis in Identification of Endometrial Cancer Prognosis Markers

  • Zhu, Xiao-Lu;Ai, Zhi-Hong;Wang, Juan;Xu, Yan-Li;Teng, Yin-Cheng
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권9호
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    • pp.4607-4611
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    • 2012
  • Objective: Endometrial cancer (EC) is the most common gynecologic malignancy. Identification of potential biomarkers of EC would be helpful for the detection and monitoring of malignancy, improving clinical outcomes. Methods: The Weighted Gene Co-expression Network Analysis method was used to identify prognostic markers for EC in this study. Moreover, underlying molecular mechanisms were characterized by KEGG pathway enrichment and transcriptional regulation analyses. Results: Seven gene co-expression modules were obtained, but only the turquoise module was positively related with EC stage. Among the genes in the turquoise module, COL5A2 (collagen, type V, alpha 2) could be regulated by PBX (pre-B-cell leukemia homeobox 1)1/2 and HOXB1(homeobox B1) transcription factors to be involved in the focal adhesion pathway; CENP-E (centromere protein E, 312kDa) by E2F4 (E2F transcription factor 4, p107/p130-binding); MYCN (v-myc myelocytomatosis viral related oncogene, neuroblastoma derived [avian]) by PAX5 (paired box 5); and BCL-2 (B-cell CLL/lymphoma 2) and IGFBP-6 (insulin-like growth factor binding protein 6) by GLI1. They were predicted to be associated with EC progression via Hedgehog signaling and other cancer related-pathways. Conclusions: These data on transcriptional regulation may provide a better understanding of molecular mechanisms and clues to potential therapeutic targets in the treatment of EC.

Gene Expression Profile in Carpal Tunnel Syndrome Patients

  • Kim, Hye-Won;Kim, Ki-Nam;Seo, Sang-Hui;Lee, Seung-Ho;Sohn, Sung-Hwa;Kim, Yu-Ri;HaLee, Young-Mie;Shim, Jae-Sun;Ahn, Duck-Sun;Kim, Meyoung-Kon
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제2권4호
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    • pp.266-272
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    • 2006
  • Carpal tunnel syndrome (CTS) is one of the most common disorders by under pressure of the median nerve at the wrist in these days. However, pathological mechanism of CTS is unknown. We carried out this study to identify the changes of gene expression and to evaluate possible mechanism in CTS. 120 CTS patients and 30 control patients were included in this study. Patients with a history of diabetes, hypertension, thyroid diseases, and arthritis were excluded. CTS patients were divided to three experimental groups-Mild, Moderate, and Severe group-according to elecrodiagnosis. Radioactive cDNA microarrays (Nylon membrane including 1,152 genes) were used to examine the difference of gene expression profile in CTS. We identified up-regulated genes by more than 2.0 value of z-ratio, and down-regulated genes by less than-2.0 value of z-ratio. 20 genes such as the ITGAL, ITGAM, PECAM1, VIL2, TGFBR2, RAB7, RNF5 and NFKB1 were up-regulated, and 28 genes such as PRG5, CASP8, CDH1, IGFBP5, CBX3, HREV107, PIN, and WINT2 were down-regulated. These genes were related with TGF beta signaling pathway, NF-Kb signaling pathway, antiapoptotic pathway and T cell receptor signaling pathway. However, there were no differences in gene expression profiles according to severities of symptoms. We suggest that CTS could be related with proinflammatory mechanism and antiapoptotic mechanism.

cDNA microarray에 의한 치주인대세포의 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들의 분석 (Identification of Matrix Mineralization-Related Genes in Human Periodontal Ligament Cells Using cDNA Microarray)

  • 신재희;박진우;여신일;노우창;김문규;김정철;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권sup2호
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    • pp.447-463
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    • 2007
  • 치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.

저항성 운동이 골격근 유전자 발현에 미치는 영향: Beadarray 분석 (Effect of Resistance Training on Skeletal Muscle Gene Expression in Rats: a Beadarray Analysis)

  • 오승렬;오상덕
    • 생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.116-124
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 저항성 운동 후 골격근에서 저항성 관련 유전자를 규명하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 총 32두의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 분양 받은 후 4주차 통제군(4 wks CON, n=8), 8주차 통제군(8 wks CON, n=8), 4주차 운동군(4 wks REG, n=8), 8주차 운동군(8 wks REG, n=8)으로 집단을 분류하였다. 저항성 운동군은 꼬리에 무게를 달고 동물용 사다리(1-m vertical, 85 degree incline)를 오르는 저항성 사다리 운동을 1회 10번, 주당 3일, 4주와 8주간 점증적으로 실시하였으며, 골격근 조직은 저항성 운동 후 장무지굴근(flexor hallucis longus; FHL)을 적출하여 분석에 이용하였다. 적출한 골격근에서 total RNA를 분류한 후, 대규모 유전자 발현분석을 위하여 Illumina RatRef-12 Expression BeadChip을 이용한 Beadarray를 시행하였으며, Beadarray 결과를 확인하기 위해 qPCR (real-time quantitative PCR)를 실시하였다. 유의성 검증은 Beadstudio software를 이용하여 실시하였으며, Beadarray 데이터 중 Detection p-value to <0.01, M-value {M= $log_2$ (condition)-$log_2$ (reference)} to >1.0, DiffScore to >20인 유전자만을 통계적으로 의미 있는 유전자로 선택하였다. 4주차 저항성 운동 후 통제집단에 비해 2배 이상 유의하게 발현이 증가한 유전자는 30개였으며, 6개의 유전자가 감소하였다. 8주차 저항성 운동 후에는 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며, 12개의 유전자가 유의하게 감소하였다. 연구결과 다음의 유전자를 포함한 저항성 운동과 근비대와 관련 후보 유전자를 도출하였다; 1) 세포 성장 조절(IGFBP1, PLA2G2A, OKL38); 2) 근육발생(CSRP3); 3) 조직 재생과 근육 발달(MUSTN1, MYBPH); and 4) 비대 모델(CYR61, ATF3, NR4A3); and 5) 당대사(G6PC, PCK1). 이러한 연구결과는 차후 저항성 운동과 관련된 다양한 생리학적 변인을 연구하는데 있어서 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.