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쥐 골격근의 산화효소 활성, PPAR 단백질 및 지질대사 관련 mRNA 발현에 미치는 트레이닝 효과

조인호|박수연|김창근|박인숙|이종삼|이장규
한국운동생리학회|2004.05|운동과학 (Exercise Science)|제13권 제2호|pp. 177-188

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쥐 골격근의 산화효소 활성, PPAR 단백질 및 지질대사 관련 mRNA 발현에 미치는 트레이닝의 효과. 운동과학, 제13권 제2호, 177-188, 2004. 이 연구에서는 지방대사에 밀접한 관련을 맺는 효소 활성도와 단백질 및 유전자 발현에 미치는 훈련의 효과를 밝히기 위해 16마리의 암컷 Sprague-Dawley를 이용하였다. 실험 동물은 통제집단(n=8)과 트레이닝집단(n=8)으로 무선 배정되었으며 트레이닝은 28mmin-1 (75-80% VO2max에 해당)의 속도로 1000m를 완주하도록 하였다. 8주간 (4timessession-1)의 실험 처치 후 모든 동물의 오른쪽 장단지로부터 가자미근을 적출해 분석에 사용하였다. 실험 요인들의 분석을 위해 spectrophotometer (산화 효소의 활성도), Western blot (PPAR 단백질 발현), 및 RT-PCR (각종 mRNA발현) 기법을 사용하였다. 실험처치 후 두 실험집단간 체중은 유의한 차를 보이지 않았으며 PPAR 단백질 발현량에서도 차이를 보이지 않아 훈련이 이들 변인에 미치는 효과가 크지 않았음을 보였다. 효소활성도에서는 CS에서 유의한 차를 보이지 않았으나 β-HAD의 활성도에서는 유의한 훈련의 효과가 나타났다(p<0.05). 효소의 활성도와는 달리, β-HAD mRNA 발현은 트레이닝 집단에서 유의한 감소를 보였다. 그 밖의 지방 산화에 관여하는 것으로 보이는 다양한 요인들 (CPT-I, PDK4, FAT/CD36 그리고 UCP3)에 대한 mRNA의 발현량에는 유의한 훈련의 효과를 관찰할 수 없었다. 결론적으로, 8주간의 훈련은 지방 산화에 관여하는 효소의 활성도에는 영향을 미치지만 단백질 및 유전자 발현에는 그 효과가 미미하다고 하겠다. 다양한 훈련의 기간과 강도에 따른 후속 연구들을 통해 세포내 지방 산화 과정이 과학적으로 밝혀져야 할 것이다.

Abstract

Effects of long term regular exercise on oxidative enzyme activities, and peroxisome proliferators activated receptor protein and mRNA expressions that are involved in lipid oxidative process in rat soleus muscles. Exercise Science, 13(2): 177-188, 2004. We investigated whether long term regular training exerts any significant roles in regulatory genes (i.e., fatty acid trans- locase [FAT/CD36] mRNA, carnitine palmitoyl transferase [CPT-I] mRNA, β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase [β-HAD] ｍＲＮＡ, pyruvate dehydrogenase kinase-4 [PDK4]　ｍＲＮＡ, mitochondrial uncoupling protein-3 [UCP3]　ｍＲＮＡ) and proteins (peroxisome proliferators activated receptor [PPAR]α and γ) expression, and enzyme (citrate synthase [CS] and [β-HAD]) activities that closely involved in lipid uptake and oxidation in skeletal muscle cells. Sixteen female Sprague- Dawley rats were used, and divided into two experimental conditions: either untrained (n=8) or trained (n=8). While rats in untrained group performed no training, animals in trained group undertook 8wk of regular exercise (4 timeswk-1, 1000msession-1) on the treadmill. Although training tended to upregulate the expression of all genes important for lipid oxidation, β-HAD mRNA significantly decreased (p<0.05). Unlike our hypothesis, there was no exercise training effect on PPAR α and γ protein abundance (p>0.05). Similar to PPAR protein expressions, oxidative enzymes did not also show any significant alteration following 8wk regular training program. It was suggested that regular aerobic exercise does not affect on PPAR α and γ as well as gene expressions in oxidative skeletal muscle fibers. Studies examining of this molecular response including the major transcriptional regulators, and gene expressions following various training regimens (i.e., training duration and intensities) are required.

참고문헌 (36)

  1. "Effect of carnitine supplementation and aerobic training on fatty acid-binding protein content and β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase activity in human skeletal muscle" (2003), 한국체육대학교 대학원
  2. "Transcriptional regulation in response to exercise", 27, pp.333~379 (1999)
  3. "Substrate depletion in different types of muscle and in liver during prolonged running", pp.1045~1050 (1973)
  4. "Human skeletal muscle carnitine palmitoyltransferase I activity determined in isolated intact mitochondria", 85, pp.148~153 (1998)
  5. "Muscle contractile activity increases fatty acid metabolism and transport and FAT", CD36, 1999, pp.276, E642~649
  6. "Skeletal muscle meta- bolism in exercise and diabetes", 441, pp.193~206 (1998)
  7. "Cyto- chrome c turnover in rat skeletal muscles", pp.416~419 (1977)
  8. "Regulation of muscle glycogen phosphorylase activity following short- term endurance training", 270, pp.E328~335 (1996), Endocrinol
  9. "Regulation of skeletal muscle UCP-2 and UCP-3 gene expression by exercise and denervation", 276(l), pp.E217~21 (1999), Endocrinol
  10. "Activation of a novel metabolic gene regulatory pathway by chronic stimulation of skeletal muscle", 270, pp.C1413~1420 (1996)
  11. "Composition and size of type I and IIb fibers and citrate synthase activity of rat muscle", 80, pp.261~270 (1996), Appl
  12. "Effects of training on VO2max and VO2 druing two running intensities in rats", pp.215~219 (1980)
  13. "Forkhead transcription factor FOXO1-dependent induction of PDK4 gene expression in skeletal muscles during energy deprivation", 375, pp.365~371 (2003)
  14. "Metabolic adaptations to training precede changes in muscle mitochondrial capacity", pp.484~491 (1992)
  15. "Early muscular and metabolic adaptation to prolonged exercise training in human", pp.2032~2038 (1991)
  16. "Exercise attenuate the fasting -induced transcriptional activation of metabolic genes in skeletal muscle", 278, pp.E1078~1086 (2000)
  17. "Adaptation of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences", pp.831~838 (1984)
  18. "Contractile activity-induced mitochondrial biogenesis in skeletal muscle", 90, pp.1137~1157 (2001)
  19. "Effect of endurance training on lipid metabolism in women a potential role for PPARα in the metabolic response to training", 279(l), pp.E348~355 (2000), Endocrinol
  20. "Aging-induced decrease in the PPAR-α level in heart is improved by exercise training", 283, pp.1750~1760 (2002)
  21. "Utilization of skeletal muscle triacylglycerol during postexercise recovery in humans", 275(l), pp.E332~337 (1998), Endocrinol.
  22. "Regulation of hexokinase II activity and expression in human muscle by moderate exercise", 274(l), pp.E304~308 (1998), Endocrinol
  23. "Effects of exercise on GLUT-4 and glycogenin gene expression in human skeletal muscle", 88, pp.794~796 (2000), Appl
  24. "Expression of genes involved in lipid metabolism correlate with peroxisome proliferator-activated receptor gamma expre- ssion in human skeletal muscle", 85(l), pp.4293~4297 (2000)
  25. "Interaction of diet and training on endurance performance in rats", 86(4), pp.499~508 (2001)
  26. "Effect of training on activation of extracellular signal-regulated kinase 1", 2 and P38 Mitogen-activated protein kinase pathways in rat soleus muscle, 2002a, pp.29, 655~660
  27. "Interaction of exercise and diet on GLUT -4 protein and gene expression in Type I and Type II rat skeletal muscle", 175, pp.37~44 (2002)
  28. "Dietary regulation of fat oxidative gene expression in different skeletal muscle fiber types", 11, pp.1471~1479 (2003), Obesity Res
  29. "Transcriptional regulation of gene expression in human skeletal muscle during recovery from exercise", 279, pp.E806~814 (2000)
  30. "Decreased glucose turnover after short-term training is unaccompanied by changes in muscle oxidative potential", 269(polsky), pp.E222~230 (1995)
  31. "Skeletal muscle UCP3 and UCP2 gene expression in response to inhibition of free fatty acid flux through mitochondrial beta- oxidation", 438(4), pp.452~457 (1999)
  32. "Mitochondrial enzymes increase in muscle in response to 7-10days of cycle exercise", 80, pp.2250~2254 (1996)
  33. "Up-regulation of uncoupling protein 3 mRNA by exercise training and down-regulation of UCP3 by denervation in skeletal muscles", pp.498~503
  34. "Exercise training increases lipid metabolism gene expression in human skeletal muscle", 283, pp.E66~72 (2002)
  35. "Putative membranefatty acid translocase and cytoplasmic fatty acid-binding protein are co-expressed in rat heart and skeletal muscle", 207, pp.747~752 (1995)
  36. "Regu- lation of gene expression in skeletal muscle by contractile activity The Handbook of Physiology Regu- lation and Integration of Multiple Systems", chapt 25, pp.1124~12 1150 (1996)

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