• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1186-1192
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• 2018

비만에 의한 근형질세망 스트레스(Endoplasmic stress, ER stress) 발생은 비접힙 단백질의 축적으로 근육내 대사와 근기능 저하를 초래한다. 유산소 운동과 폴리페놀은 비만에 유도된 염증성 사이토카인과 ER stress를 감소시키는 것으로 잘 알려졌다. 그러나 신체활동과 약물에 의한 염증성 사이토카인과 ER stress 변인들의 변화에 선택적인 반응이 있는지에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 따라서, 이 연구의 목적은 유산소 운동과 폴리페놀섭취에 따른 골격근내 ER stress 관련 변인에 우선적인 효과가 있는지 비교분석하고자 하였다. 이 연구의 목적을 위해 (1) 정상식이 그룹, (2) 60% 고지방식이 그룹, (3) 고지방식와 레스베라트롤 25 mg/kg 그룹, (4) 고지방식이와 크리신 50 mg/kg 투여 그룹, (5) 고지방식이와 운동 그룹으로 나누어 실시하였다. 레스베라트롤과 크리신 그룹은 16주간 경구 투여 하였고, 운동 그룹은 1일 40-60분간 10-14 m/min의 속도로 주 4일, 총 16주간 트레드밀 운동을 수행하였다. 운동그룹에서 $IRE1{\alpha}$, BIP/GRP78는 고지방 식이 그룹과 비교하여 유의하게 낮아졌다(p<0.05). 고지방식이와 레스베라트롤 투여 그룹에서 ATF6, $IRE1{\alpha}$, BIP/GRP78는 고지방식이 그룹과 비교하여 유의하게 낮아졌다(p<0.05). 고지방식이와 크리신 투여 그룹은 고지방식이 그룹과 비교하여 ATF6가 유의하게 낮아졌다(p<0.05). 이러한 결과는 유산소 운동과 레스베라트롤, 크리신 섭취에 의해 ER stress 관련 변인을 조절할 수 있다. 그러나 유산소 운동은 고지방 식이에 의해 유도되는 ER stress 개선이 더욱 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.571-581
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• 2020

본 연구의 목적은 내당능장애를 유도한 쥐들을 대상으로 다른 운동 강도의 지구성 및 저항성 운동을 중재하여 당뇨관련 혈액인자들에 미치는 영향을 비교 분석하는데 있다. 37주령 C57BL/6 쥐 54마리를 (1) 일반식이대조군(CO, n=9), (2) 내당능장애군(IGT, n=9), (3) 내당능장애 + VO_2max 50% 지구성운동군(IGT50A, n=9), (4) 내당능장애 + VO_2max 75% 지구성운동군(IGT75A, n=9), (5) 내당능장애 + 1RM의 50% 저항성운동군(IGT50R, n=9), 그리고 (6) 내당능장애 + 1RM의 75% 저항성운동군(IGT75R, n=9)으로 분류하였다. 지구성 운동 프로그램은 동물 실험용 트레드밀을 사용하여 주5일, 1일 40분씩 8주간 트레드밀운동을 실시하였다. 저항성 운동은 주5일 8주간 사다리 저항 운동을 반복사이 2분간의 휴식을 주어 총 8번의 Climbing을 실시하였다. 운동 프로그램 후 인슐린은 통계적으로 모든 그룹간의 차이가 없었다. 공복 혈당은 대조군보다 IGT 유도군들에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며, 운동군들간의 차이는 없었으나 IGT군이 IGT75R군에 비해 유의하게 높은 수치를 보였다. HOMA-IR은 대조군과 IGT군에서만 유의한 차이를 보였다. 당화혈색소 검사에서는 IGT군이 다른 모든 집단들에 비해 높은 수치를 보였으며, IGT75A군과 IGT50R군에서 유의한 차이를 보였다. 총 콜레스테롤은 대조군이 내당능장애 유도군들과 비교하여 유의하게 낮은 수치를 보여주었다. 반면 중성지방은 그룹간의 차이가 없었다. HDL-C는 지구성 운동군들이 대조군과 IGT군에 비해 유의하게 높은 수치를 보였으나 저항성 운동군들과의 차이는 없었다. LDL-C는 대조군이 IGT군과 운동군들에 비해 유의하게 낮은 수치를 보였으며, IGT75A군은 IGT군과 IGT50R군에 비해 낮은 수치를 보였다. 결론적으로 75%의 저항성 운동은 혈당에 보다 긍정적인 영향을 주었으며, 75%의 지구성 운동은 당화혈색소와 LDL-C의 감소에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 지구성 운동은 저항성 운동에 비해 HDL-C의 증가에 보다 효과적임을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.805-810
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• 2010

본 연구의 목적은 다시마투여와 운동트레이닝이 흰쥐의 혈당과 지질성분에 미치는 영향을 규명하기 위함이다. 4주령의 수켯 쥐 27마리를 대조군(C, n=9), 다시마투여군(D, n=9)과 다시마투여와 운동트레이닝군(D+T, n=9)으로 나누었다. 운동트레이닝은 6주간 1주일에 5회, 30분간 트레드밀위에서 실시하였다. 혈당(C:$175.9{\pm}47.5$, D:$173.9{\pm}34.0$, D+T:$165.0{\pm}38.0\;mg/dl$)과 중성지질(C:$251.1{\pm}91.8$, D:$215.0{\pm}90.0$, D+T:$200.0{\pm}89.3$)의 집단 간의 차이는 존재하지 않았다. 콜레스테롤수치는 D+T군($81.8{\pm}11.2$)이 다른 두집단에 비해 낮았다(C:$103.0{\pm}13.5$, D:$102.1{\pm}14.5$). HDL-C의 수치는 D+T군($40.9{\pm}9.7$)이 상대적으로 다른 두집단에 비해 높았다(C:$32.6{\pm}3.8$, D:$31.7{\pm}7.3$). D군($98.0{\pm}41.0$)의 LDL-C수치는 통계적으로 C군($114.5{\pm}41.8$)보다 낮았으며, D+T군($91.2{\pm}41.7$)보다 높았다. 결론적으로, 다시마투여와 운동트레이닝은 혈중지질에 긍정적인 효과를 가져왔다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제2권2호
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• pp.101-135
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• 1968

As physical fitness measured was muscle strength (hand grips, leg extention, back lift, and arm pull and thrust), skinfold thickness (5 different sites), circulatory function (resting heart rate and blood pressure), speed (kinesiological analysis during 100m sprint, record, maximal and final speed), motor function (50 meter dash, ball throwing, standing broad jump, and pull-ups), maximal aerobic power (maximum oxygen intake by field running method), muscle power (leg and arm by inertia ergometer), and general endurance (maximum endurance running time on the treadmill at the speed of 5 MPH and grade of 15.5%) of 1131 Korean children (boys 572, girls 559) aged of 6 to 17 years, who were randomly sampled from 24 primary, middle and high schools at the two districts of Seoul and KyungKi. The results are summarized as follows: 1) The status (height and weight) of the children was almost same as that of the previously reported Korean and Japanese children of same ages. 2) Muscle strength was a gained linearly with geting age in the boys and girls but there was a little improvement in girls aged of 13 years or more. 3) The mean skin fold thickness was increased linearly with geting ages in both sexes, but the girls from 12 to 17 years of age were increased rapidly, and maximum value was 17mm, while boys was 7.0 mm. 4) In the circulatory function, the resting heart rate was decreased, but the blood pressure was increased with ages in both sexes within the normal limits. 5) The maximum and final speed during 100 meter sprint increases with age in boys but girls who are 12 years old or older, were not improved any mere. The patterns of running were same in both sexes, and maximum speed reached at about 30 meters from starting line. 6) The motor function was increased with age in both sexes, but there was no improvement in 12 years of age or older girls. More over records of all functions except standing broad jump was less than those of Japanese in the same age, respectively. 7) The maximum oxygen intake (MOI) was increased considerably with ages and maximum values were 2.93 L/min (boys) and 2.09 L/min (girls) at the age of 17years. This result was almost same as that of the Japanese and Easter Island population, but the value was lower than that of Europe. The average of the maximum oxygen intake per kg body weight per minute from 9 to 17 years of age were around 53 ml in the boys and 42 ml in the girls. 8) Muscle power was increased linearly with ages in boys while there was relatively a little increment in girls. The maximum values of leg muscle in boys and girls at the 17 years of age were 0.168 and 0.088 horse power, respectively. 9) The maximum endurance running time was increased considerably from the age of 9 in boys, while there was no improvement in girls. The maximum values were 6.0 min and 1.8 min, respectively.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.18-28
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• 2019

최근 비만에 의해 과발현된 신경세포형 산화질소 생성효소(neuronal nitric oxide synthase, nNOS)가 정서적 행동을 조절하는 중요한 인자라는 보고되었다. 이와 관련한 최근의 연구에서 운동이 비만에 의해 과발현된 nNOS를 억제하고 정서적 우울감과 항불안 효과를 감소시켰다는 연구결과가 보고되었다. 운동은 nNOS를 억제하여 뇌의 기능을 향상시킬 수 있는 효과적인 전략으로 보이지만 운동은 강도에 따라 면역 반응에 큰 차이가 있다. 따라서 본 연구에서는 고지방식이(high-fat diet, HFD)로 유도된 비만 마우스에서 다른 강도의 운동을 실시하여 해마의 nNOS 발현의 차이를 분석하고자 하였다. 실험동물은 C57BL/6 마우스를 사용하였다. 대조군(CON, n=14)을 제외한 마우스(n=35)에게 6주 동안 60%의 고지방식이를 섭취시켜 비만을 유도하였다. 6주간의 비만유도 기간이 종료된 후 CON과 비만이 유도된 동물 각각 7마리씩 희생하여 비만유도를 확인하는데 사용되었다. 나머지 동물은 8주간의 운동중재 연구에 이용되었다. 이 때 CON을 제외하고 비만이 유도된 동물들은 고지방대조군(HFD) 그리고 저강도운동군(HFD-LI, n=7) 중강도운동군(HFD-MI, n=7) 그리고 HFD-고강도(HFD-HI, n=7)로 나누어졌다. HFD-LI는 12 m/min으로 75분, HFD-MI는 15 m/min으로 60분 그리고 HFD-HI는 18 m/min으로 50분 동안 동물용 트레드밀에서 운동이 수행되었다(동등한 운동량, 900 m). 해마(hippocampus)의 nNOS 단백질의 발현은 CON에 비해 HFD에서 유의하게 높았고(p<0.01), CON과 운동을 실시한 모든 그룹과 차이가 없었다. 하지만 HFD-LI에 비해 HFD-HI가 유의하게 nNOS 발현이 낮았다(p<0.05). 대뇌피질에서는 CON에 비해 HFD에서 유의하게 높았으나(p<0.01), 다른 그룹 간에 차이는 없었다. nNOS의 생성을 조절할 수 있는 인산화된 Akt (pAkt)의 발현이 CON과 HFD에 비해 운동을 실시한 나머지 그룹 모두에서 유의하게 높았다. 대뇌피질에서의 pAkt의 발현에서는 차이가 모든 그룹 간에 차이가 없었고, 소뇌에서는 CON에 비해 HFD-HI에서 유의하게 높았다(p<0.05). 소뇌에서는 각 그룹 간에 차이가 없었다. 결론적으로 nNOS는 고지방식이와 비만에 의해 과발현된 것으로 보여지고 이를 운동을 통하여 낮출 수 있는 것으로 보여지며, 이 때 운동량이 같다는 가정하에 상대적으로 높은 강도가 효과적일 가능성이 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.750-761
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• 2021

이 연구는 노화된 흰쥐를 대상으로 규칙적인 저항성 운동에 유산소 운동을 병행하는 훈련을 실시하여 골격근에서 나타나는 혈관신생 관련 단백질 발현의 반응을 관찰하기 위해 수행되었다. 연구의 목적을 위해 자연적으로 노화된 SD계열 흰쥐(20-24개월령, N=18)를 사용하여 통제(CON, n=6), 저항성 운동(RE, n=6), 저항성+유산소 운동(RE+AE, n=6) 집단으로 구분하였다. 저항성 운동 집단은 실험동물용 사다리를 이용하여 매회 3세트×4회의 운동을 실시하였고 저항성 운동+유산소 운동 집단은 매회 2세트×3회의 사다리 오르기와 추가적인 30분간의 트레드밀 달리기를 수행하였다. 총 8주간의 운동 훈련 종료 후 가자미 근과 장지신근을 적출하여 분석에 사용하였다. 골격근에서 혈관신생 관련 단백질들(HIF-1α, VEGF, FLK-1, Ang-1, Ang-2)의 발현 수준을 분석하기 위해 western blot을 실시하였다. 연구결과, 저항성+유산소 운동 집단에서 가자미근(type I 근육)의 HIF-1α, VEGF, FLK-1, Ang-1, Ang-2 단백질 발현이 통제집단에 비해 높았으며 저항성 운동만 수행할 경우 HIF-1α, VEGF, Ang-1, Ang-2 단백질 발현이 통제집단에 비해 높았다. 또한 가자미근에서 저항성+유산소 운동훈련 집단의 Ang-2 to Ang-1 ratio가 저항성 운동 집단에 비해 높아 운동훈련 유형별 차이를 보였다. 한편, 장지신근(type II 근육)에서 HIF-1α는 저항성 운동 훈련에 의해서만 증가된 반면 VEGF와 FLK-1 단백질 발현은 두 훈련 유형 모두에서 증가되었고 운동 훈련 유형별 차이는 관찰되지 않았다. 또한 장지신근의 angiopoieitin 단백질들의 발현은 운동 훈련에 의한 차이가 없었다. 그러므로 노화에서 규칙적인 운동 훈련은 운동 유형에 관계없이 골격근 혈관신생 반응을 유도하며, 특히 저항성 운동에 유산소 운동의 병행은 type I 근조직 유형에서 혈관신생에 대한 추가적인 긍정적 효과를 가질 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.242-251
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• 2023

마우스 모델을 사용하여, 8주 케톤체(베타-하이드록시뷰티레이트, β-HB)가 지구성 운동 수행능력과 골격근의 단백질 합성 및 분해에 미치는 영향을 조사하였다. 48마리의 수컷 ICR 마우스(8주령)를 무작위로 4개 그룹으로 나누었다: 비운동 통제군(Sed+Con), 비운동+베타-하이드록시뷰티레이트(Sed+β-HB), 운동 통제군(Exe+Con), 운동+베타-하이드록시뷰티레이트(Exe+β-.HB). β-HB 투여를 위해 β-HB를 PBS (150 mg/mL)에 용해시켜 8주 동안 매일 피하 주사(250 mg/kg)하였다. 운동 훈련을 위해 마우스는 8주 동안 20분 트레드밀 달리기 운동 훈련을 주 5일 수행하였다. 훈련은 10° 경사도에서 10 m/min 속도에서 5 min 동안 실시하고 나서, 매 1 min 마다 1 m/min의 속도를 나머지 15 min 동안 증가시켰다. 8주간의 처치 후, 내장 지방량과 골격근량, 혈액 매개변수, 자가포식 및 단백질 합성 마커가 분석되었다. 데이터는 SPSS 21 프로그램을 사용하여 ANOVA (p<0.05)로 분석되었다. Exe+β-HB 그룹의 혈중 젖산 수치는 모든 3개 그룹(Sed+Con, Sed+β-HB 및 Exe+β-HB)보다 유의하게 낮았다(p<0.05). Sed+Con 및 Exe+Con 그룹에 비해, 8주 Exe+β-HB 처치는 최대 달리기 수행 시간(탈진 시간)을 유의하게 증가시켰다(p<0.05). 8주 β-HB 투여는 마우스의 골격근에서 자가포식 유동과 자가포식 관련 단백질을 유의하게 감소시켰다(p<0.05). 반대로, β-HB와 지구력 운동 훈련의 조합된 처치는 단백질 합성(mTOR 신호 및 번역 속도)을 증가시켰다(p<0.05). 8주간의 β-HB 처치와 지구력 운동 훈련은 마우스 골격근에서 지구력 수행능력 증가, 단백질 합성 증가, 단백질 분해 감소 효과를 보여주었다.

• 운동과학
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• 제21권2호
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• pp.183-190
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• 2012

본 연구의 목적은 엘리트 선수들의 에너지 기여비율에 기인된 종목특성에 따른 20 m 셔틀런 검사를 이용한 심페지구력 측정의 유용성을 평가하는데 있다. 본 연구에 참여자는 K 국립체육대학교에 재학중인 학생 67명을 대상으로 하였으며, 종목 특성은 무산소성종목(단거리, 도약, 역도, 투척; 35명), 유산소성 종목(중장거리; 9명), 투기종목(유도; 23명)으로 3집단을 구성하였다. 20 m 셔틀런 검사는 Leger et al.(1982)방법을 이용하였으며, 측정된 셔틀런 횟수를 이용한 가속도 산출은 Brewer et al.(1988) 방법을 이용하였다. 유용성 평가를 위한 VO₂max 준거검사는 트레이드밀을 이용한 점증부하 방법을 실시하였으며, 순발력 체력요인은 제자리멀리뛰기와 50 m 달리기를 이용하였다. 순발력, 민첩성, 근지구력을 고려한 체력요인은 Z-점프를 측정하였다. 종목별 체력특성차이는 제자리멀리뛰기와 50 m 달리기에서 무산소성 집단(Anaerobic Group; AnG)이 유산소성집단(Aerobic Group; AeG)과 투기종목집단(Combat Sport Group; CG)에 비해 유의하게 높았다(p<.05). 하지만 Z-점프는 CG가 AnG와 AeG에 비해 유의하게 높았다(p<.05). 20 m 셔틀런 검사결과와 VO₂max관련성은 AnG(r= 0.577, p<.0001)와 CG(r= 0.760, p<.0001)에서 유의하게 높은 상관계수를 나타내었으나 AeG는 낮은 상관계수를 나타내었다. 20-셔틀런검사의 유용성평가를 위한 집단간 차이는 20 m 셔틀런 검사결과를 VO₂max로 전환하였을 때 집단 간 차이가 없었으며 오차가 감소하는 것을 발견하였다. 우리는 이번 연구에서 20 m 셔틀런 검사의 유용성을 판단하였으며 셔틀런 검사횟수를 이용한 VO₂max 산출에 따른 오차가 감소하는 것으로 나타나 현장 활용적인 측면에서 셔틀런 검사를 종목 구분 없이 보편적으로 이용하기 위해 VO₂max전환의 필요성을 확인할 수 있었다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제57권3호
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• pp.345-356
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• 2018

이 연구의 목적은 여성 노인들을 대상으로 낙상자와 비낙상자 간 보행 시 하지의 국부적 안정성과 근 활동 양상을 후향성 접근을 통해 규명하고자 했다. 이를 위해 보행 시 낙상 경험이 있는 20명과 낙상 경험이 없는 20명이 선정되었다. 트레이드밀 보행 시 3차원 운동 캡쳐 시스템과 무선 근전도 장비를 이용해 운동학적 좌표와 근전도 신호를 수집했다. 운동좌표를 이용해 무릎과 발목 관절의 3차원 각 변위를 산출했으며, 이들의 국부적 안정성을 Lyapunov 지수를 통해 계산했다. 근 활성도는 근전도 신호를 이용해 대퇴직근과 대퇴이두근, 전경골근과 비복근을 살펴봤으며, 또한 이들의 동시 수축 지수를 정량화했다. 연구 결과 무릎 관절의 내·외전 움직임의 국부적 불안정성은 비낙상자 집단이 낙상자 집단보다 컸으며(p<.05), 전경골근의 근활성도는 낙상자 집단이 비낙상자 집단보다 적게 나타났다(p<.05). 또한 비복근과 전경골근의 동시 수축 지수는 낙상자 집단이 비낙상자 집단보다 컸다(p<.05). 그 밖에 낙상자 집단에서 비복근과 전경골근의 동시 수축 지수와 발목 관절의 굴신 움직임에 대한 국부적 안정성과는 유의한 상관관계를 보였다(p<.05). 따라서 보행 시 낙상을 예방하기 위해서는 무릎 관절의 내·외전 움직임에 관여하는 근들을 강화하고, 발목 관절의 굴신에 작용하는 비복근과 전경골근을 균형적으로 강화할 필요가 있다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1036-1045
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• 2023

골격근량과 근력의 점진적인 감소를 특징으로 하는 근감소증은 고령화 인구에서 중요한 문제이다. 본 연구는 콩잎 추출물(Soybean Leaf extracts, SL)의 덱사메타손으로 유도된 근위축에 대한 치료적 가능성을 세포 및 동물 모델에서 조사하였다. 세포 실험 결과, SL은 C2C12 근섬유의 형태, 밀도 및 크기가 보존되어 통계적으로 유의미한 수준으로 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 완화하는 것으로 나타났다. 또한, SL 처리는 주요 근육 위축 조절 인자인 muscle RING-finger protein-1 (MuRF1)과 muscle atrophy F-box (MAFbx)의 발현을 mRNA 및 단백질 수준 모두에서 유의하게 하향 조절하였다. 마우스 모델에서 SL 투여는 특히 덱사메타손으로 인한 체중 감소와 근육 소모를 상쇄하여 비복근과 전경골근의 근육량을 보존하는 것으로 나타났다. 기능적으로도 SL을 투여한 마우스는 악력과 트레드밀 지구력이 향상되어 근육 성능이 개선되었다. 또한 SL은 골격근에서 근위축 관련 단백질인 MAFbx의 발현을 억제하여 덱사메타손 유도 근위축에 대한 보호 역할을 보여주었다. 이러한 연구 결과를 종합해 볼 때 SL은 근감소증과 같은 근육 소모 질환을 개선할 수 있는 유망한 천연 치료제가 될 수 있음을 시사한다.