운동형태에 따른 노화쥐 골격근 내 IGF/IGF-IR-Independent IGFBP-3가 Apoptosis 작용기전에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

1. 연구목표
본 연구는 노화에 따른 골격근 세포 내 변화를 알아보기 위해 in vivo, in vitro에서 운동 처치별 산화적 스트레스에 대한 세포자멸사와 관련된 여러 인자들과 반응 차이를 알아보았다. 따라서 본 연구의 목적은 지구성 운동으로 통해 골격근내 IGFBP-3의 mechanism이 노화와 운동 상황에서 어떠한 기전을 통해서 발현 및 활성화 되는지에 대한 이론적 근거를 제시하고 나아가 근위축 (atrophy)과 같은 노화로 인해 발생되는 질환들의 치료로서의 운동의 기능을 밝히는데 그 목적이 있다.

2. 연구내용
본 연구의 목적은 노화쥐 골격근 내 IGF-independent IGFBP-3 mechanism 기작에 의한 세포자멸사 작용기전을 알아보고, p-53과 PPAR-r와의 관련성을 규명하여, 운동 형태별 노화에 미치는 효과에 대한 이론적인 근거를 제시하는데 그 목적이 있다. 따라서 in vivo와 in vitro 실험을 병행하여 SD rats에서 IGF-independent에 의한 IGFBP-3의 조절기전과 p-53과 PPAR-r의 활성과의 관계를 규명하기 위해 실험 1 (운동형태별 지구성 운동)과 실험 2 (C2C12 cell culture)을 통해 결과를 분석하였다.

-연구의 주요내용
노화와 관련된 IGFBP-3의 독립적인 작용기전은 세포 수준에서의 연구가 대부분이며, in vivo와 관련된 연구는 미비한 실정이다. 또한 운동과 관련된 연구는 전무한 실정이다. 따라서 노화 상태의 세포 내 다른 환경에서 어떠한 기전으로 작용하는지를 알아보기 위해,
1) 노화된 흰쥐를 대상으로 운동형태에 따른 트레이닝을 시켜 조직 내 산화적 스트레스 상황에서 IGF-independent IGFBP-3 mechanism에 따른 세포자멸사 작용기전을 알아보고, p-53과 PPAR-r와의 관련성 또한 함께 규명하고자 하였다.
이를 뒷받침하기 위한 실험으로,
2) C2C12 skeletal muscle cell의 myotube 상태에서의 IGFBP-3 siRNA의 작용에 따른 조직 내 세포자멸사 및 근형성 인자들의 발현 양상을 규명하여, 노화로 인한 산화적 스트레스와 IGFBP-3의 생성에 지구성 운동 트레이닝이 미치는 효과에 대한 이론적인 근거를 제시하는데 그 목적이 있다.

3. 연구 결론
본 연구에서 나타난 결론은 IGFBP3는 C2C12 골격근 세포 내에서 apoptosis 관련 인자들의 발현을 증가시키는 요인으로 작용하였으며, 지구성 운동 트레이닝이 이러한 증가된 apoptosis 관련 인자들의 발현을 감소시키는 중재 역할을 할 수 있으며, 나아가 노화로 인해 약화된

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

1. Research Purpose
The purpose of this study was to determine the effect of exercise types on apoptosis signaling pathways of IGFBP-3 by IGF/IGF-IR-independent actions in the aging-induced rats skeletal muscles. For experiment, we used C2C12 skeletal muscle cell as an in vitro model and different types of exercise training as an in vivo model. As a conclusion, we suppose to yield a scientific evidence for the IGFBP-3 mechanism in skeletal muscle via exercise training and positive effect of exercise on treatment of aging-induced metabolic diseases such as sarcopenia.

2. Research Contents
Our purpose of research, we performed in vivo and in vitro study. in vitro, we have used C2C12 skeletal muscle cell. in vivo, we have used different types of running training model, the downhill and uphill exercise training plays in regulating improves of aged skeletal muscle quality and homeostasis,
1) In vitro
The siRNA/IGFBP-3 was used for IGFBP-3 inhibition that showed significantly decreased apoptotic molecules (e.g. IGFBP-3, p53, p-JNK, Caspase-3) levels. However, the Bcl-2, PPAR-γ, and p-mTOR were decreased significantly.
2) In vivo
This study showed that downhill and uphill exercise training were effective in inhibiting apoptotic molecules (e.g. IGFBP-3, p53, Bax, Caspase-3, p-JNK) l