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태권도 호신술 트레이닝이 중년 여성의 뇌유래신경영양인자와 마이오카인 카텝신 B에 미치는 영향

The Effect of Taekwondo Self-defense Training on Brain-Derived Neurotrophic Factor and Myokine Cathepsin B in Middle-aged Women

박경진|신기옥|구범준|고강은
국기원 (KUKKIWON)|2021.06|국기원 태권도연구 (TAEKWONDO JOURNAL OF KUKKIWON)|제12권 제2호|pp. 49-59|DOI 10.24881/tjk.2021.12.2.49

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중년 여성Physical fitness마이오카인Myokine기초체력Middle-aged women신경영양인자태권도 호신술Taekwondo self-defenseNuerotrophin

초록

[목적] 본 연구의 목적은 12주간의 태권도 호신술 트레이닝 프로그램이 중년 여성의 BDNF, IGF-1과 마이오카인 CTSB에 미치는 영향을 규명하는 것이다. [방법] 중년 여성 20명을 대상으로 대조군(CG: 10명), 태권도 호신술 군(TSG: 10명)으로 무선 배정하였으며 태권도 호신술 트레이닝군은 1회 60분, 주 4회, 총 12주간 트레이닝 프로그램에 따라 운동을 실시하였다. 태권도 호신술 트레이닝 시작 전과 후에 각각 신체 조성, 기초체력검사와 혈액 채혈을 실시하였다. [결과] 12주간 태권도 호신술 트레이닝에 따른 배근력, 팔굽혀펴기, 사이드스텝, 높이뛰기, 혈청 BDNF, IGF-1, CTSB에서 상호작용 효과가 나타났으며(P<.05), 이에 대한 주 효과 분석 결과 그룹 간 차이에서 사후 CG와 비교하여 TSG에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다(P<.05). 또한 태권도 호신술 트레이닝에 따른 CTSB와 BDNF의 변화량은 유의한 정적 상관(r=0.881, P=0.001)이 나타났다. [결론] 태권도 호신술 트레이닝은 BDNF, IGF-1와 마이오카인 CTSB를 증가시키는 데 효과적이었으며, 태권도 호신술 트레이닝 프로그램으로 인한 CTSB와 BDNF의 변화량은 유의한 상관관계가 나타나 CTSB의 증가에 따른 BDNF의 향상이 관계가 있음을 시사한다. 따라서 태권도 호신술 트레이닝은 노화의 진행 단계에 있는 중년 여성에서 기초체력을 증가시킬 뿐만 아니라 뇌기능과 관련된 마이오카인을 증가시킴으로써 신경영양인자의 발현을 향상시켜 인지 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다.

Abstract

[Purpose] The purpose of this study was to investigate the effects of 12-week taekwondo self-defense training program on BDNF, IGF-1 and myokine CTSB in middle-aged women. [Method] 20 middle-aged women over the age of 45 were randomly assigned to the control group(CG, n=10) and the taekwondo self-defense group(TPG, n=10). Taekwondo self-defense group exercised according to training programs for 60 minutes once, 4 times a week, for a total of 12 weeks. Body composition, fitness test and blood collection were performed before and after 12 weeks of taekwondo training, respectively. [Results] BDNF significantly increased after training in TSG compared to before training, and significantly increased in TSG compared to CG after training. IGF-1 significantly increased after training in TPG and TSG, and CTSB significantly increased after training in TSG only. In addition, there was a significant positive correlation between the delta values of serum CTSB and BDNF due to taekwondo training. [Conclusion] Taekwondo self-defense training was effective in increasing BDNF, IGF-1 and myokine CTSB. The delta values of CTSB and BDNF from the Taekwondo self-defense training program showed a significant correlation, suggesting that the increase of CTSB is associated with the improvement of BDNF. Therefore, Taekwondo self-defense training is thought to have a positive effect on cognitive function by enhancing the expression of neurotrophin by increasing the myokine related to brain function as well as increasing physical fitness in middle-aged women in the advanced stage of aging.

참고문헌 (50)

  1. Arazi, H., "Acute effects of strength and endurance exercise on serum BDNF and IGF-1 levels in older men", BMC geriatrics, 21(1), pp.1~8 (2021)
  2. 변재경, "12주간의 태권도 프로그램참여가 중년여성의 체력과 신체구성 및 신체적 자기효능감에 미치는 영향", 체육과학연구, 19(2), pp.12~20 (2008), 국민체육진흥공단 한국스포츠정책과학원[DOI]
  3. Carro, E., "Circulating insulin-like growth factor I mediates the protective effects of physical exercise against brain insults of different etiology and anatomy", Journal of Neuroscience, 21(15), pp.5678~5684 (2001)
  4. Carson, B. P., "The potential role of contraction-induced myokines in the regulation of metabolic function for the prevention and treatment of type 2 diabetes", Frontiers in endocrinology, 8, pp.97~ (2017)
  5. Chapman, H. A., "Emerging roles for cysteine proteases in human biology", Annual review of physiology, 59(1), pp.63~88 (1997)
  6. Colcombe, S., "Fitness effects on the cognitive function of older adults : a meta-analytic study", Psychological science, 14(2), pp.125~130 (2003)
  7. Conner, J. M., "Distribution of brain-derived neurotrophic factor(BDNF)protein and mRNA in the normal adult rat CNS : evidence for anterograde axonal transport", Journal of Neuroscience, 17(7), pp.2295~2313 (1997)
  8. Covington, J. D., "Myokine expression in muscle and myotubes in response to exercise stimulation", Medicine and science in sports and exercise, 48(3), pp.384~390 (2016)
  9. Cowansage, K. K., "Brain-derived neurotrophic factor : a dynamic gatekeeper of neural plasticity", Current molecular pharmacology, 3(1), pp.12~29 (2010)
  10. Crescioli, C., "Targeting age-dependent functional and metabolic decline of human skeletal muscle : the geroprotective role of exercise, myokine IL-6, and vitamin D", International journal of molecular sciences, 21(3), pp.1010~ (2020)
  11. Erickson, K. I., "The aging hippocampus : interactions between exercise, depression, and BDNF", The Neuroscientist, 18(1), pp.82~97 (2012)
  12. Erickson, K. I., "Brain-derived neurotrophic factor is associated with age-related decline in hippocampal volume", Journal of Neuroscience, 30(15), pp.5368~5375 (2010)
  13. Gomes, W. F., "Effect of exercise on the plasma BDNF levels in elderly women with knee osteoarthritis", Rheumatology international, 34(6), pp.841~846 (2014)
  14. Görgens, S. W., "Exercise and regulation of adipokine and myokine production", Progress in molecular biology and translational science, 135, pp.313~336 (2015)
  15. Goveas, J. S., "Depressive symptoms and incidence of mild cognitive impairment and probable dementia in elderly women : the Women's Health Initiative Memory Study", Journal of the American Geriatrics Society, 59(1), pp.57~66 (2011)
  16. 하민성, "16주간의 태권도 프로그램이 중년 비만 여성의 뇌신경성장인자 및인지기능에 미치는 영향", 한국응용과학기술학회지, 37(2), pp.354~361 (2020), 한국응용과학기술학회
  17. Hook, V., "Inhibition of cathepsin B reduces β-amyloid production in regulated secretory vesicles of neuronal chromaffin cells : evidence for cathepsin B as a candidate β-secretase of Alzheimer's disease", Biological chemistry, 386(9), pp.931~940 (2005)
  18. Izzicupo, P., "Nordic walking increases circulating VEGF more than traditional walking training in postmenopause", Climacteric, 20(6), pp.533~539 (2017)
  19. 정민기, "태권도와 인지 중재 프로그램이 경도 우울 노인 여성의 치매위험인자 및 자기효능감에 미치는 영향", 한국사회체육학회지, (79), pp.353~364 (2020), 한국사회체육학회[DOI]
  20. Karege, F., "Postnatal developmental profile of brain-derived neurotrophic factor in rat brain and platelets", Neuroscience letters, 328(3), pp.261~264 (2002)
  21. 김홍, "뇌신경세포의 생성과 인지기능에 대한 운동의 효과", 코칭능력개발지, 9(2), pp.15~28 (2007), 한국코칭능력개발원
  22. 김재호, "초등학생의 태권도 훈련이 BDNF, Epinephrin, Norepinephrine 발현에 미치는 영향", 한국체육과학회지, 25(1), pp.1189~1199 (2016), 한국체육과학회
  23. 김정희, "폐경기 중년여성의 폐경단계에 따른 건강지각, 신체상, 성기능 및 우울", Journal of Korean Academy of Nursing, 36(4), pp.449~456 (2006), 한국간호과학회
  24. 김영일, "규칙적인 태권도 운동이 남자 대학생의 뇌파 활성화 및 뇌신경성장인자에 미치는 영향", 한국응용과학기술학회지, 35(2), pp.412~422 (2018), 한국응용과학기술학회[DOI]
  25. Knaepen, K., "Neuroplasticity—exercise-induced response of peripheral brain-derived neurotrophic factor", Sports medicine, 40(9), pp.765~801 (2010)
  26. 고영정, "12주간의 성장과 인지기능을 강조한 태권도 프로그램이 초등학생의 체력, 성장인자 및 인지기능에 미치는 영향", 국기원 태권도연구, 9(2), pp.199~220 (2018), 국기원[DOI]
  27. Ku, B., "The effect of regular Taekwondo self-defense training on physical fitness and inflammtion markers and antioxidants of menopausal women", phD, pp.2020
  28. Kukkiwon, "Taekwondo Textbook" (2006), Osung Publishing House
  29. Kukkiwon, "The Textbook of Taekwondo Poomsae" (2008), Osung Publishing House
  30. Leal, L. G., "Physical exercise-induced myokines and muscle-adipose tissue crosstalk : a review of current knowledge and the implications for health and metabolic diseases", Frontiers in physiology, 9, pp.1307~ (2018)
  31. 이계주, "운동이 노화에 따른 뇌 구조 및 기능 변화에 미치는 영향", 대한의사협회지, 52(9), pp.907~919 (2009), 대한의사협회
  32. Lipsky, R. H., "Brain-derived neurotrophic factor in neuronal survival and behavior-related plasticity", Annals of the New York Academy of Sciences, 1122(1), pp.130~143 (2007)
  33. Luikart, B. W., "Neurotrophin-dependent dendritic filopodial motility : a convergence on PI3K signaling", Journal of Neuroscience, 28(27), pp.7006~7012 (2008)
  34. Maass, A., "Relationships of peripheral IGF-1, VEGF and BDNF levels to exercise-related changes in memory, hippocampal perfusion and volumes in older adults", Neuroimage, 131, pp.142~154 (2016)
  35. Moon, H. Y., "Running-induced systemic cathepsin B secretion is associated with memory function", Cell metabolism, 24(2), pp.332~340 (2016)
  36. Mueller-Steiner, S., "Antiamyloidogenic and neuroprotective functions of cathepsin B : implications for Alzheimer's disease", Neuron, 51(6), pp.703~714 (2006)
  37. Olson, L., "Growth factors and cytokines", chemokines as surrogate biomarkers in cerebrospinal fluid and blood for diagnosing Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment, 2010, pp.45(1), 41~46
  38. Pedersen, B. K., "Physical activity and muscle–brain crosstalk", Nature Reviews Endocrinology, 15(7), pp.383~392 (2019)
  39. Phillips, C., "The link between physical activity and cognitive dysfunction in Alzheimer disease", Physical Therapy, 95(7), pp.1046~1060 (2015)
  40. Raefsky, S. M., "Adaptive responses of neuronal mitochondria to bioenergetic challenges : Roles in neuroplasticity and disease resistance", Free Radical Biology and Medicine, 102, pp.203~216 (2017)
  41. Sonntag, W. E., "Decreases in cerebral microvasculature with age are associated with the decline in growth hormone and insulin-like growth factor 1", Endocrinology, 138(8), pp.3515~3520 (1997)
  42. 성건용, "운동형태가 비만 중년여성들의 Myokine 인자들에 미치는 영향", 운동과학, 26(4), pp.275~280 (2017), 한국운동생리학회[DOI]
  43. Suzuki, W. A., "How body affects brain", Cell metabolism, 24(2), pp.192~193 (2016)
  44. Trejo, J. L., "Central actions of liver-derived insulin-like growth factor I underlying its pro-cognitive effects", Molecular psychiatry, 12(12), pp.1118~1128 (2007)
  45. Tsai, S. W., "Brain-derived neurotrophic factor correlated with muscle strength in subjects undergoing stationary bicycle exercise training", Journal of diabetes and its complications, 29(3), pp.367~371 (2015)
  46. Tyler, W. J., "From acquisition to consolidation : on the role of brain-derived neurotrophic factor signaling in hippocampal-dependent learning", Learning & memory, 9(5), pp.224~237 (2002)
  47. Uysal, N., "Effects of voluntary and involuntary exercise on cognitive functions, and VEGF and BDNF levels in adolescent rats", Biotechnic & Histochemistry, 90(1), pp.55~68 (2015)
  48. Webster, M. J., "BDNF and trkB mRNA expression in the hippocampus and temporal cortex during the human lifespan", Gene Expression Patterns, 6(8), pp.941~951 (2006)
  49. World Taekwondo Academy, "Taekwondo Self Defencse Instructor Training Course Textbook" (2020), World Taewkondo Academy
  50. Yaffe, K., "A prospective study of physical activity and cognitive decline in elderly women : women who walk", Archives of internal medicine, 161(14), pp.1703~1708 (2001)

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