규칙적인 저항성 운동이 IGF-1 및 UCP-3 mRNA 발현에 미치는 영향

Abstract

저항성운동은 보다 많은 운동단위의 동원을 유도함으로써 근세포의 성장 및 근력의 발달을 촉진시키며, 특히 성장호르몬의 분비를 유도함으로써 글루코스와 아미노산의 이용을 감소시키고 지방산의 이용을 증가시킴은 물론, 세포막을 통한 아미노산의 수송을 촉진하고 핵내 전사작용(transcription)에 영향을 주어 RNA의 양을 증가시킴으로써 단백질의 합성을 촉진한다. 또한 근력의 향상, 골격근의 재형성, 근 횡단면적의 증가, 골밀도의 증가, 동화성 호르몬의 증가 등에 긍정적인 변화를 초래하여 신체능력이 저하되는 노년층이나 비만인들 에게도 가벼운 근 저항성 운동이 효과적이라고 보고되었으며, 기초체력의 향상, 체중과 체지방 감소, 인슐린의 분비 억제, 혈중 지질성분의 변화, 비만, 요통, 빈혈, 당뇨, 고혈압 등의 조절에도 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 이에 본 연구에서는 규칙적인 저항성운동이 조직의 성장과 발달, 인체의 에너지 소비량 조절 기능, 비만예방 등에 중요한 역할을 하는 근력관련 유전자로 알려진 IGF-1 및 UCP-3 mRNA 발현에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구는 8주령 된 실험 쥐 30마리를 대상으로 하여 예비실험을 거쳐 질병이 있는 것으로 보이거나 운동에 의해 외상이 생긴 쥐들은 본 실험에서 제외시키고 최종 24마리를 선정하였다. 통제집단과 저항성 운동집단으로 분류하여 4주간의 실험기간을 거쳐 각 집단의 IGF-1 및 UCP-3 mRNA의 발현양상을 살펴보았고, 그 결과를 하기에 기술하였다. (1) IGF-1 mRNA 발현량 변화 실험기간에 따른 IGF-1 mRNA 발현량을 검토한 결과 통제집단의 경우 실험 전과 실험 4주 후 통계적으로 현저한 차이(p<.001)를 보였으며, 저항성 운동집단 또한 운동 전과 운동 4주 후 현저한 차이(p<.001)를 보였다. 4주간 규칙적인 저항성 운동을 실시한 후 IGF-1 mRNA 발현량을 검토한 결과 통제집단(0.2176±0.02041)과 운동집단(0.2983±0.06153)사이에는 통계적으로 유의한 차이(p<.05)를 보였으며, 결과적으로 통제집단보다 운동집단의 IGF-1 mRNA 발현량이 증가한 것으로 나타났다. (2) UCP-3 mRNA 발현량 변화 실험기간에 따른 UCP-3 mRNA 발현량을 검토한 결과 통제집단의 경우 실험 전과 실험 4주 후 통계적으로 현저한 차이(p<.001)를 보였으며, 저항성 운동집단에서는 운동 전과 운동 4주 후 유의한 차이(p<.01)를 보였다. 4주간 규칙적인 저항성 운동을 실시한 후 UCP-3 mRNA 발현량을 검토한 결과 통제집단(0.0251±0.00259)과 운동집단(0.0929±0.5346)사이에는 통계적으로 유의한 차이(p<.05)를 보였으며, 결과적으로 통제집단보다 운동집단의 UCP-3 mRNA 발현량이 증가한 것으로 나타났다. 결론적으로 저항성운동은 골격근 내 IGF-1 mRNA 발현량을 증가시켰으며, 실험 후 UCP-3 mRNA의 발현 또한 현저한 증가량을 보여주었다. 이는 저항성운동이 인체의 에너지 소비를 조절하고 조직의 성장과 발달에 전반적으로 긍정정인 영향을 미친다는 사실을 보여주고 있다.; Resistance exercise induces higher exercise level, stimulating muscle cell and muscle development. Especially, it leads to create growth hormone, which decreases the use of glucose and amino acid and increases the use of fatty acid. This also stimulates carriage of amino acid through cell membrane, and it effect on transcription increasing the amount of RNA, eventually stimulating the synthesis of proteins. In addition, it had positive changes in the areas of muscular strength, skeletal muscle reproduction, muscle transaction area, bone density, assimilability hormone. It has been reported that this light resistance exercise is very effected exercise for obese people, senescent people, and for the people who has low body ability. Hence, in this research is aboutthe effect on IGF-1 and UCP-3, where they are known for major muscle effecting genes and having effects on tissue growth & development, body metabolism, and obesity protection. On this research we prepared 30 mice, with age of 8 weeks, and went through pre-experiment to check if they have any disease or have any external wounds (due to exercise). These defected mice were excluded from the experiment and total of 24 mice were selected. Mice were divided into two groups of controlled group and exercise group and went through 4 weeks of experiment. After the experiment IGF-1 and UCP-3 mRNA production rate was observed and its result is stated below. (1) IGF-1 mRNA production rate change When the amount of IGF-1 mRNA was examined during the experiment period, there was a big difference (p<.001) in control groups between before and after experiment. There was also a big difference in resistance activity groups between before activity and 4 weeks after activity. When the amount of IGF-1 mRNA was examined after regular resistance activity for 4 weeks, there was a similar difference (p<.05) between control group (0.2176±0.02041) and activity group (0.2983±0.06153). The amount of IGF-1 mRNA is more increased in the activity group than in the control group. (2) UCP-3 mRNA production rate change The examination on the amount of UCP-3 mRNA during experiment period reveals that there was a considerable difference (p<.001) in the controlledgroup between before the experiment and 4 weeks after the experiment. The resistance activity group shows a similar difference (p<.01)between before and 4 weeks after the experiment. The examination on the amount of UCP-3 mRNA after regular resistance activity for 4 weeks reveals that there were statistically similar differences between the controlled group (0.0251±0.00259) and the activity group (0.0929±0.5346). It appears that the amount of UCP-3 mRNA in the activity group increased more than that in the controlled group. In conclusion, the resistance exercise increased IGF-1 mRNA production rate in the skeleton muscle, and after the experiment there was significant increase in UCP-3 mRNA production as well. This shows that the resistance exercise gives positive effect on body metabolism and tissue growth & development.