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Effect of Regular Swimming on Stress-induced Polyamine in Rat Brain & Peripheral Regions
추연경,류호상 한국발육발달학회 2007 한국발육발달학회지 Vol.15 No.4
Putrescine, Spermidine, Spermine으로 구성된 체내 호르몬, Polyamine은 각종 스트레스 자극에 대해 뇌, 간, 십이지장 같은 주요 기관들에서 매우 민감한 반응을 보이는 것으로 알려져 왔다. 이 연구의 목적은 급성 혹은 만 성 부동스트레스에 의해 쥐의 전두피질(frontal cortex), 해마(hippocampus), 간(liver), 십이지장(duodenum)에 분비된 Polyamine의 수치가 장기간 수영운동에 의해 어떤 영향을 받는 지를 알아보는 것이었다. 구입 후 적응기간을 거친 체중이 180~210 g 되는 SpragueDawley 수컷 쥐들(N = 48)은 6개의 집단에 무작위로 할당되었다; 1) 통제군 2) 급성 스트레스군, 3) 만성 스트레스군, 4) 급성 스트레스 + 수영운동군, 5) 만성 스트레스+수영운동군, 6) 수영운동군. 부동 스트레스는 쥐들을 2시간 동안 감금장치(restrainer)에 넣어 두는 것인데 급성은 하루 동안, 만성 스트레스는 그 과정 을 10일간 실시하는 것이었다. 규칙적 수영운동은 32oC 온도의 수영 풀에서 하루 1시간씩 주 5일 8주간 실시하였다. 각 집단에서 실험절차를 모두 마친 쥐들은 4시간 후에 살해되었으며 Polyamine 분석(HPLC)을 위한 표본 부위들이 즉각적으로 채취되었다. 집단 간의 평균을 비교하기 위해서 일원변량분석(Oneway ANOVA) 후에 Duncan의 사후검 정을 적용한 결과(a = .05), 급성 스트레스에 의해 Putrescine은 전두피질과 간에서 증가하는 것으로 나타났다(p < .01). 만성 스트레스는 간(p < .001)과 십이지장(p < .01)의 Putrescine 수치를 높이는 것으로 나타났다. 만성 스트레스에 의 해 Spermine 수치는 모든 기관에서 증가하였다(p < .01~.001). 그러나 만성 스트레스에 의해 Spermidine은 오직 간에 서만 증가되었다(p < .01). 규칙적 수영운동은 급성 혹은 만성 스트레스에 의해 증가된 전두피질의 Putrescine과 Spermidine의 수치를 낮추었다(p < .01). 수영운동은 급성 혹은 만성 스트레스에 의해 증가된 간과 십이지장의 Putrescine 도 낮추는 것으로 나타났다(p < .01). 급성 스트레스에 의한 해마와 간의 Spermidine 반응 또한 수영운동에 의해 억제 된 것으로 나타났다(p < .001). 연구결과들을 종합할 때 규칙적 수영운동은 스트레스로 인해 분비된 뇌와 주변 장기들 의 Polymine 반응을 감소시킨다는 결론에 도달하였다. 이러한 항스트레스(anti-stress) 작용을 통하여 규칙적 운동은 정신건강을 증진시킬 수 있다는 가능성이 제안되었다
자발적 운동이 쥐의 뇌허혈 시에 유도되는 기질 금속단백분해효소에 미치는 영향
추연경(YeunKyungChu),류호상(HoSangYoo) 한국체육학회 2010 한국체육학회지 Vol.49 No.6
이 연구는 뇌허혈에 의한 MMP 활성과 신경세포손상에 대하여 운동과 스트레스가 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 사용된 허혈모델은 국소 및 전뇌허혈 모델이었다. 운동군은 허혈 수술 전 자발적 activity wheel에서 운동 시킨 마우스들로 구성되었고, 스트레스군에서는 허혈 수술 전 마우스에 하루 3시간, 7일 동안 부동스트레스를 가하였다. 국소뇌허혈에 의한 뇌경색 부피는 운동에 의해 감소하였고 스트레스에 의해 증가하였다. 전뇌허혈 모델 역시 운동에 의해 해마신경세포 손상이 감소하였고, 스트레스에 의해 증가하였다. 한편, 스트레스는 국소뇌허혈 및 전뇌허혈 두 모델에서 운동에 의한 효과를 감소시켰다. 이 연구의 MMP에 대한 관찰에 있어 MMP-9 활성은 국소뇌허혈 및 전뇌허혈 두 가지에서 증가하였고, 운동에 의해 허혈에 의한 MMP-9 활성 증가가 억제되었다. 따라서, 국소뇌허혈과 전뇌허혈에서 운동에 의한 신경세포손상에 있어 최소한 부분적으로 MMP-9억제에 의한 것으로 보여 진다. 게다가 심한 스트레스는 운동의 효과를 경감시킬 수 있다고 사료된다. The present study was designed to evaluate the effect of chronic voluntary exercise and stress on the matrix metalloproteinase (MMP) activity and neuronal injury in focal and global ischemia model. In exercise group, mice were subjected to activity wheel exercise before ischemia. In stress group, mice were subjected immobilization stress before ischemia. Brain infarct volume after focal ischemia was reduced by exercise and aggravated by stress. In exercise group, neuronal damage was significantly reduced compared with non-exercise group. However, stress aggravated neuronal damage in global ischemia. Stress diminished beneficial effect of exercise on neuronal damage following focal and global ischemia. MMP-9 activity was increased by both types of brain ischemia, not MMP-2. Exercise reduced increase of MMP-9 activity induced by both types of brain ischemia. These data demonstrate that exercise seems to reduce ischemic neuronal damage in cerebral ischemia at least partially via MMP-9 inhibition. Severe stress can diminish beneficial effect of exercise. Therefore, to maintain the beneficial effect of exercise, it is important to reduce or avoid stress events.