오미자 핵산 추출물 투여와 지구성 운동이 근감소증과 골다공증 관련 Wnt/BMP signaling pathways에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

현재까지 오미자 관련 연구는 대부분이 in vitro, 염증과 면역 관련 세포수준의 연구가 대부분이며 (Kang et al, 2014; Lee et al, 2012; Kim et al, 2010; Oh et al, 2010; Guo et al, 2008), 노화와 관련된 오미자 핵산의 anti-aging 작용기전과 관련된 연구는 in vitro와 in vivo 모두에서 미비한 실정이다. 특히, 운동과 관련된 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 Shisandra chinensis 핵산 추출물과 지구성 운동을 통해 skeletal muscle 및 bone에서 Shisandrin C 및 Gomisin A를 포함하는 오미자 핵산의 anti-aging effects가 노화와 운동 상황에서 어떠한 기전을 통해서 영향을 미치는가에 대한 이론적 근거를 제시하고, 나아가 atrophy (근위축) 및 osteoporosis (골다공증)과 같은 노화로 인해 발생되는 질환들의 치료제로써의 오미자 효능을 밝히고자 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, ① in vitro, C2C12 skeletal muscle, MC-3T3 E1 그리고 aged HDF cells의 오미자 핵산 처치 및 산화적 스트레스에 따른 세포 내 근성장 및 미토콘드리아 생합성의 활성 인자들의 발현 양상을 규명하여, 노화로 인한 osteoporosis (골다공증)의 생성에 지구성 운동과 오미자의 anti-aging 효과에 대한 이론적인 근거를 제시한다.② in vivo, 난소절제된 (ovariectomized; OVX) 흰쥐를 대상으로 지구성 운동에 따른 조직 내 산화적 스트레스 상황에서 오미자 핵산 처치에 따른 근육 및 골 형성과 관련이 있는 Wnt/BMPs signaling pathways를 통한 Akt-mTOR pathway 및 mitochondria biogenesis (미토콘드리아 생합성)의 활성에 어떠한 효과를 미치는지에 대해 알아보고, MyoD, myogenin과 같은 근성장 인자와의 관련성 또한 함께 규명하고자 한다. 또한,③ in vivo, aged rats (80주령 이상)을 대상으로 인공 차폐막 (membrane)을 이용한 오미자 핵산 처치가 muscle and bone healing에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 평가를 위해,- 오미자 핵산 추출물 처치 및 aged rats을 이용하여 근육 및 골의 표면에 직접 상처낸 후 직접 유전자 탑재 차폐막 (membrane)접착시킨 후 PPARγ와 c-Myb adenovirus가 주입된 인공 차폐막에 따른 근육 및 골의 재생 관련 인자의 발현변화를 분석한다.- 이는, 오미자 핵산 처치 효과가 사전연구에서 제시하고 있는 bone healing effects가 있는 c-Myb과 산화 스트레스로부터 근섬유 보호 역할을 가지고 있는 PPARγ와의 관련성을 규명하고자한다 (Kim et al, 2017; Lee et al, 2016). ④ 또한, 임상실험 대상자 (만 60세 이상)의 역학적 평가 실시 후 오미자 섭취와 운동프로그램을 병행 실시하여 실험 종료 후 노화에 따른 근육 및 골재생 관련 기전 규명을 통한 관련인자 분석과 생화학적 검사를 통한 골다공증/노인성대사에 최적의 섭취 방법 및 안정성 규명을 통해 기능성소재로 개발하고자 한다.