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운동강도의 차이가 대장에서의 Heme oxygenase-1 발현에 미치는 영향 : Oligonucleotide chip microarray analysis

Effect of exercise intensity patterns training on heme oxyganase-1 expression in large intestine.

최은주|류호영|차광석
한국운동생리학회|2012.02|운동과학 (Exercise Science)|제21권 제1호|pp. 69-78|DOI 10.15857/ksep.2012.21.1.69

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Microarray대장Large intestineHeme oxygenase-1마이크로어웨이

초록

이 연구의 목적은 운동강도 차이에 의한 대장조직이 Heme oxygenase-1(HO-1)의 mRNA 발현에 어떠한 영향을 미치는지 규명하기 위해, Sprage-Dawley계 흰쥐를 대상으로 통제그룹(CON)과 저강도 운동그룹(LIE), 고강도 운동그룹(HIE)으로 구분하여 4주 동안 트레드밀운동 후 48시간 이후에 High through-put microarray analysis방법으로 다음과 같은 실험을 실시하였다. 본 실험은 Rat ABI oligo chip 26,857개의 유전자 중 filtering을 통하여 12,079개 유전자를 선택하였고, 이 중 유의성 있는(p<.05) 유전자 12,072개를 선별하였으며, clustering분석 방법과 면역조직화학염색법에서도 HO-1이 운동강도에 따라 유의하게 발현하였다(p<.05). Microarray분석 후 RT-PCR로 확인한 결과 HO-1의 유전자 발현양상이 일치하는 결과를 얻었다. 이 실험의 결과로서 운동이 대장에서 HO-1 발현에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 운동이 대장에서의 mRNA 발현이 저강도 운동그룹(LIE)보다 고강도 운동그룹(HIE)에서 더 많이 발현되어지는 것으로 보아 고강도 운동에 의해 발생되는 산소라디칼을 HO-1의 유도를 통하여 적절히 제거함으로써 스스로 항상성을 유지하고 있는 것으로 생각되어진다.

Abstract

The purpose of this study is to identify how large intestine tissue effects to mRNA expression in Heme oxygenase-1 (HO-1) due to differences in exercise intensity. To perform this experiment, we divided Sprage-Dawley rats into 3 groups (control group (CON), low-intensity exercise group (LIE) and high-intensity exercise group (HIE)), and in 48 hours after 4 weeks treadmill exercise, the following experiment was performed with “High through-put microarray analysis methods”. 12,079 genes were chosen by filtering of the Rat ABI oligo chip 26,857 genes in this experiment. Among 12,079 genes, we selected significant genes (p<.05) that were also expressed in the ways of clustering analysis and immunohistochemistry. With results of RT-PCR confirming and microarray analyzing, we derived that gene expression profiles of HO-1 had been consistent. As a result of this experiment, we certainly identified that exercise effects to HO-1 expression in large intestine. mRNA expression was more expressed in high-intensity exercise group (HIE) than low-intensity exercise group (LIE), it seems that homeostasis maintains itself by properly removing oxygen radical, caused by high intensity exercise, through reduction of HO-1.

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