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장시간 급격한 운동이 쥐의 골격근과 지방세포 조직 내 지방산대사 조절 유전자 발현에 미치는 영향

The effect of prolonged acute exercise on gene expression related with the fatty acid oxidation in rat skeletal muscle and adipose tissues

김정규|이장규|박인숙|문희원|이종삼|신영오
한국운동생리학회|2006.11|운동과학 (Exercise Science)|제15권 제4호|pp. 337-346

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운동exercisegene expression유전자 발현PGC-1β-HADFAT/CD36PDK4

초록

이장규, 신영오, 김정규, 문희원, 박인숙, 이종삼. 장시간 급격한 운동이 쥐의 골격근과 지방세포 조직 내 지방산대사 조절 유전자 발현에 미치는 영향. 운동과학, 제15권, 제4호, 337-346, 2006. 이 연구의 목적은 골격근, 내장지방, 갈색지방에서 장시간(3시간)의 단발성 운동 시 나타나는 지방산 대사 조절 유전자들의 조직간 발현의 상호관계를 규명하고자 하였다. 16마리의 Sprague Dawley 쥐(16주령)를 이용해 총 3시간(30분×6회)의 수영운동을 실시한 후, 외측광근과 갈색 및 내장지방을 적출해 관련 변인의 유전자 발현량을 real time RT-PCR을 이용해 분석하였다. FAT/CD36 mRNA의 발현량은 단발성 운동에 의해 영향을 받지 않았으나 내장지방에서 다른 조직들과 비교해 유의하게(p<.05) 높게 나타났다. 운동군의 내장지방내 β-HAD mRNA의 발현량이 골격근과 비교해 유의하게 높게 나타났으며(p<.05), 운동 전후 골격근에서 유의한 증가를 나타냈다. PDK4의 유전자 발현량은 조직 및 운동 수행 사이의 유의한 상호작용을 보이지 않았으나 갈색지방에서 다른 조직과 비교해 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(p<.05). 운동전후 골격근에서의 PGC-1 mRNA 발현량은 유의하게 증가하였다(p<.05). 이와 같은 연구 결과를 토대로 생체 내 지방산 대사를 조절하는 주요 전사 요인들의 발현량에 있어 단발성 운동 자극과 조직 간에 어떠한 상호작용도 없다는 결론을 얻었으며 지방대사 조절유전자 사이의 조절이 독립적이면서도 복잡한 기전에 의해 서로 상이하게 나타남을 알 수 있었다.

Abstract

Lee, J.K., Shin Y.O., Kim, J.K., Moon, H.W., Park, I.S., Lee, J.S. The effect of prolonged acute exercise on gene expression related with the fatty acid oxidation in rat skeletal muscle and adipose tissues. Exercise Science, 15(4): 337-346, 2006. The purpose of this study was to investigate the effect of acute prolonged exercise (3h;30min×6) on genes closely associated with fatty acid oxidation(FAT/CD36, β-HAD, PDK4, PGC-1) in various rat tissues(Vastus lateralis [Vas.]; visceral adipose tissue[VAT]; brown adipose tissue[BAT]). Real time RT-PCR was used for gene expression analysis. Acute exercise did not exert significant effect on FAT/CD36 mRNA expression, but it was significantly higher in VAT compared to other tissues(p<.05). β-HAD gene expression was significantly increased in Vas, and it was statistically higher in VAT than Vas. after exercise(p<.05). Although BAT was shown a significantly higher in PDK4 mRNA expression than other tissues(p<.05), there was no statistical interaction between exercise and tissues. The expression of PGC-1 mRNA was also shown no interaction between exercise and tissues even though it was significantly increased following exercise(p<.05). In conclusion, no interaction can be found between acute exercise stress and various tissues in rodent tissues. Based on these results, it was also suggested that the expression of fatty acid regulatory genes may be modulated by independent but complex mechanisms.

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