고지방식으로 유도한 비만 마우스의 비알콜성 지방간에 대한 운동 트레이닝의 효과

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 총 2년 과제 수행을 통하여 고지방식으로 유도한 비만 마우스의 비알콜성 지방간 치료에 대한 운동 트레이닝의 효과를 전사인자와 표적 유전자 및 단백질 발현 수준에서 검정하는 것을 주요 목적으로 하였다.
1년차의 연구내용은 6주령 마우스(C57BL/6)에게 고지방식을 처치하여 비만으로 인한 지방간을 유도한 후 지방간 예방과 치료 차원에서 운동량과 운동 강도의 역할을 검정하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 고지방식으로 유도한 비만 마우스 집단은 운동량과 운동 강도를 달리하는 4가지 운동처치(고운동량-고강도, 고운동량-저강도, 저운동량-고강도, 저운동량-저강도) 집단으로 세분화하고, 전동 트레드밀을 이용하여 고강도는 인터벌 트레이닝, 저강도는 중등도의 연속적 달리기 운동을 총 12주간 처치하였다. 처치 후에는 면역조직학 및 생화학 분석, 대사성 위험인자 분석, 지질대사/미토콘드리아생합성/지방산생합성 관련 전사인자(AMPK/SIRT1/SREBP-1c/PGC-1, PPARa 등)와 표적 유전자 그리고 단백질(CD36, ACC, CPT 등) 분석 등을 이용하여 운동 트레이닝의 효과를 검정하였다.
1-2차년도 연구결과를 종합해 볼 때, 23주간의 고지방식은 지방간(fatty liver)과 인슐린저항성(insulin resistance) 그리고 조직 부종(간 조직 손상) 및 섬유화 진행 등의 관련 질환들을 유도한 것으로 확인되었다. 총 23주간의 고지방식 유도기간 중에 적용한 12주간의 트레드밀 운동 트레이닝의 효과에 대한 면역조직학 및 생화학적 방법으로 분석한 결과 운동 트레이닝은 1) 고지방식집단에 비해 지방간이 유의하게 개선시키고, 2) 혈중 아디포넥틴 수준과 간 조직의 AdipR2 발현을 유의하게 증가시키고, 3) 간 조직의 pAMPK mRNA, SIRT1 mRNA, PPARa mRNA, CPT1 mRNA, p-ACC mRNA 발현을 유의하게 증가시킨 반면 SREBP-1c mRNA, miRNA34-a 발현 등을 유의하게 감소시키는 효과를 유도한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 운동 트레이닝이 간 조직의 지질산화, 미토콘드리아 생합성, 인슐린감수성 등을 증가시키는 반면 지방산생합성을 억제시킴으로서 고지방식에 의한 지방간과 관련 대사성 위험인자를 효과적으로 억제 혹은 지연시킨 결과를 유도한 것으로 판단된다. 운동 트레이닝은 또한 조직면역학(Tricrome-staining)과 생화학분석(ALT 및 TNFα 수준) 결과에서 나타난 바와 같이 고지방식에 의한 간 조직 손상과 세포의 섬유화 현상을 효과적으로 억제시킨 것으로 나타났다. 특히, 한 가지 흥미로운 사실은 지방간과 관련 질환

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a reversible condition that is characterized by an excessive accumulation of triglyceride fat in the liver so called hepatic steatosis. Individuals with NAFLD have high prevalence rates of metabolic syndrome and type-2 diabetes commonly associated with insulin resistance. While a fatty liver is commonly observed with heavy alcohol consumption, evidence linking fat deposition in the liver with lifestyle factors, especially physical inactivity and poor physical fitness, is mounting. Thus, specific information regarding how lifestyle factors such as physical activity and/or fitness interact with the development and reversal of NAFLD is important to counteract its clinical manifestation.
Epidemiologic studies show a negative relationship between NAFLD and levels of physical activity and/or aerobic fitness, although this may not persist when adjusted for body weight. In a prospective study, Baba et al. found that a subgroup with NASH, who received 3 months of exercise prescription without dietary intervention, reduced aminotransferase levels by 50%, but no changes in liver enzymes were found in patients who were noncompliant. The largest study to examine for possible independent effects of physical activity in NAFLD showed 3 mon