| 초록 |
연구개요 본 연구는 1) 지구성 운동에 의한 PPARβ가 지방산을 산화시키기 위해 TCA cycle을 가속화시키기고, 이를 위하여 glycolysis를 활성화시키는지 분석하는 것이며, 2) 이러한 PPARβ의 기능이 생쥐의 러닝 지구력을 증가시키는지 확인하는 것이다. 또한 3) PPARβ의 활성이 글루코스 대사 조절에 의한 지방산 산화 증가를 유도하여 고지방 식이에 의한 인슐린 저항성을 개선시키는지 규명한다. 연구 목표대비 연구결과 1) 운동이 인간의 골격근에서 PPARβ mRNA와 단백질 발현 그리고 하위의 단백질 발현을 증가시킨다는 것을 확인하였다. 또한 운동은 PPARβ와 PGC-1α4의 결합을 증가시킨다. 이러한 상호작용은 근세포의 glycolysis, TCA cycle을 증가시킨다. 2) 지구성 및 저항성 운동은 골격근에서 PPARβ의 발현을 증가시키고, 근세포에서 PPARβ는 glycolysis 효소, 지방산 대사 촉진 효소, 및 TCA cycle 촉진 효소도 증가시키지만 러닝 지구력을 증가시키지는 못하였다. 3) PPARβ는 지구성 운동에 의한 글루코스 대사에 필수적이며, AMPK 및 MEF2A와 상호작용하여 GLUT4의 발현과 글루코스 흡수를 조절하는 것으로 나타났다. 특히 MEF2A는 PPARβ의 promoter에 결합하여 PPARβ의 발현을 증가시킬 수 있으며, 이때 AMPK의 활성이 필요한 것으로 나타났다. 고지방 식이 대신 알콜 섭취를 이용하여 골격근에 인슐린 저항성을 유도하였다. 알콜섭취는 골격근에 지방축적을 증가시킨다. PPARβ를 활성화시키는 GW501516가 골격근 미토콘드리아의 지방산 산화를 증가시켰으며, 골격근에 축적된 중성지방을 감소시켰다. GW501516에 의한 골격근의 이러한 변화는 인슐린 저항성을 개선시키는 것으로 나타났다. 더불어 PPARβ의 활성은 근세포의 인슐린 감수성을 개선시키며, 인슐린에 의한 글루코스 흡수를 촉진시키는 것으로 나타났다. 연구를 수행하기 위한 방법적인 변화는 있었으나 연구계획을 100% 완료하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1. PPARβ는 지구성 운동 또는 저항성 운동에 의하여 증가할 수 있고, PPARβ는 운동 형태에 따라서 유전자 발현 양상을 다르게 조절할 수 있다. 이는 PPARβ를 활용한 운동 보조제 개발에 과학적 근거가 될 수 있다. 2. 특히 운동의 효과를 얻기 위해 특정 강도 이상의 지속적인 운동이 필요한데 노인이나 운동을 꾸준히 할 수 없는 대상자를 위한 운동 보조제 개발에 PPARβ 기전을 제안할 수 있다. 3. PPARβ와 관련된 기전을 비만 또는 알콜에 의한 골격근의 인슐린 저항성을 개선시키는 약물의 개발을 위해 로 제안할 수 있다. 4. 저항성 운동으로 증가되는 PPARβ가 단백질 합성을 증가시킬 수 있는지 확인하는 추가 연구의 근거로 제시될 수 있다. (출처 : 요약문 2p) |
