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Signaling Pathways of Exercise-Induced Preconditioning focusing on NOS pathways

이규성|조준용|김철현
한국운동생리학회|2005.11|운동과학 (Exercise Science)|제14권 제4호|pp. 471-482

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심근경색exercise유전자발현ischemia허혈허혈성 전처치운동유발 전처지preconditioningcoronary arteryischemia/reperfusion

초록

김철현, 조준용, 이규성. 운동유발 전처지의 신호전달체계. 운동과학, 제14권 제4호, 471-482, 2005. 이 연구는 운동이 심장의 전처치 효과를 유발하는지와, 이에 대한 세포내 신호전달기전을 규명하기 위해 유전자를 조작한 마우스를 이용하여 연구를 실시하였다. 연구목적의 규명을 위해 운동 후 허혈조치에 의한 심장의 괴사율과 전처치 효과와 관련한 신호전달 물질을 분석하였다. 연구결과, 운동은 허혈에 의한 심장사멸을 72%에서 32%로 유의하게 감소시키며 심장보호 효과를 나타내었다. 그러나 운동수행에 따른 심장의 방어기전은 허혈성 전처지에 관여하는 주요한 신호전달물질인 iNOS, eNOS, NF-κB에 대한 유전자 발현의 변화를 일으키지 않았다. 따라서 운동이 허혈성 전처치와 유사한 신호전달 기전을 가질 것으로 예측하였으나 실험결과 상반되는 경향을 나타내었다. 이 결과, 신호전달 매개자로서 알려진 iNOS는 운동의 심장보호 효과에서 주역할 보다는 보조적 역할을 수행하는 것으로 나타났으며 운동은 허혈성 심근보호 기전과는 독립적인 보호 기전을 가질 가능성을 나타내었다. 따라서 향후 연구에서 운동에 의해 유발하는 전처치의 신호전달체계를 규명하고 이와함께 허혈성유발 전처치와 운동유발 전처치에 대한 신호전달기전의 상호관계에 대한 규명이 필요한 것으로 나타났다.

Abstract

Kim, C.H., Cho, J.Y., Lee K.S. Signaling Pathways of Exercise-Induced Preconditioning focusing on NOS pathways. Exercise Science, 14(4): 471-482, 2005. This study examined (1) whether a single session of exercise reduces the size of the myocardiac infarct after reperfusion. (2) whether exercise activates transcription and activation of iNOS for its upregulation. (3) whether exercise-induced late PC initiates induction of iNOS as meditater of late PC. In this investigation, iNOS knockout mice were used to role out the potential critical biases, because pharmacologic agents are not highly specific and do not entirely inhibit the target enzyme. The results were following: Exercise induced late preconditioning, having reduced infarct size from 72% to 31%. However, there were no differences of transcription and translation of iNOS, eNOS, and NF-kB between non-exercise and exercise including iNOS Knockout mice groups. These results suggested an alternative signaling pathway different from the late ischemic preconditioning. Therefore, there was possibility of another signaling pathway of preconditioning during exercise, and further studies are needed for the signaling pathway of exercise-induced preconditioning.

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