당뇨병은 대사성 질환으로 신경계의 퇴행 및 기능 이상을 유발한다. 본 연구의 목적은 당뇨유발 흰쥐에서 트레드밀 운동이 기억력과 신경세포 생성, 그리고 brain-derived neurotrophic factor (BDNF)와 insulin-like growth factor 1 (IGF-1) 단백질 발현에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 본 실험에 사용된 동물은 8주령 수컷 흰쥐 32마리를 이용하였다. 집단은 대조군, 운동군, 당뇨군, 당뇨운동군으로 구분하였으며, 집단별 8마리씩 배치하였다. 당뇨는 streptozotocin을 이용하여 유발하였으며, 운동군에 해당하는 실험동물은 경사도 0o에서 하루 30분씩 주 5회, 총 6주 동안 저강도 운동을 실시하였다. 본 연구의 결과 당뇨유발 흰쥐의 해마에서 BDNF와 IGF-1의 발현이 감소되었고, 신경세포 생성이 억제되어 기억력의 장애를 나타내었다. 트레드밀 운동은 당뇨유발 흰쥐에서 BDNF와 IGF-1의 발현을 증가시켰고, 신경세포 생성이 향상되어 기억력의 장애가 감소되었다. 본 실험을 통하여 트레드밀 운동은 BDNF와 IGF-1의 발현을 증가시켜 신경세포 생성을 향상시킴으로써 당뇨에 의한 기억력의 감퇴를 경감시킴을 알 수 있었다. 따라서 트레드밀 운동은 당뇨에 의하여 유발된 기억력 감퇴에 도움이 되는 것으로 생각된다.
Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disorder, and this disease is associated with degeneration and functional disorder of the nervous system. In the present study, we investigated the effects of treadmill exercise on memory, cell proliferation, and expressions of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) in the hippocampus of the diabetic rats. Male Sprague-Dawley rats were used for this study. The animals were divided into four groups (n= 8 in each group): control group, exercise group, DM-induction group, DM-induction and exercise group. DM was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (50 mg/kg dissolved in 0.05 M citrate buffer, pH 4.5). The rats in the exercise groups were made to run on the treadmill for 30 min, five times a week for 6 weeks. For this study, step-down avoidance task, immunohistochemistry for 5-bromo-2"-deoxyuridine (BrdU), and western blot for BDNF and IGF-1 were performed. The present results showed that latency in the step-down avoidance task was decreased in the diabetic rats whereas treadmill exercise increased latency in the diabetic rats. Cell proliferation in the hippocampus was decreased in the diabetic rats, however treadmill exercise increased cell proliferation in the diabetic rats. The expressions of BDNF and IGF-1 protein in the hippocampus were decreased in the diabetic rats, in contrast, treadmill exercise increased the expressions of BDNF and IGF-1 in the diabetic rats. These results suggest that treadmill exercise may ameliorate DM-induced memory impairment by increasing cell proliferation through enhancing BDNF and IGF-1 expressions in the hippocampus. (Korean J Str Res 2011;19:175∼182)