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이 연구는 노화 쥐의 해마 CA1에서 8 주간의 트레드밀 운동이 BDNF 및 pre- 및 post-synaptic 단백질들의 발현을 유도하는지와 운동으로 유도되는 BDNF의 발현이 PI3K/AKT 신호 전달에 의해 유도되는지를 알아보고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 실험동물은 통제집단과 운동집단으로 나누었고, 트레드밀 운동은 19 m/min 속도로 하루에 60 min씩 일주일에 5일, 8주간 실시하였다. 먼저, 노화 쥐(60주령)의 BDNF 발현 수준은 어린 쥐(10주령)에 비해 현저히 낮은 수준의 발현을 보였다(p<.05). 노화쥐에서의 감소된 BDNF의 발현은 운동에 의해 현저히 증가됨을 보였으며(p<.05), tPA 단백질 역시 통제집단에 비해 운동집단에서 통계적으로 유의한 증가를 보였다(p<.05). 또한, 대표적인 pre- 및 post-synaptic 단백질들인 SNAP25, snaptophysin, PSD95, NR2B 발현 역시, 통제집단에 비해 운동집단에 유의한 증가를 보였다(p<.05). 마지막으로 운동집단에서의 p-PI3K 및 p-AKT 단백질 발현 수준은 통제집단에 비해 운동집단에서 현저한 증가를 보였다(p<.05). 이 연구의 결과를 종합해 볼 때, 노화가 됨에 따라 해마의 CA1에서의 BDNF의 발현은 현저히 저하되었다. 이러한 저하된 BDNF 발현은 운동에 의해 증가하며, BDNF/PI3K/AKT 신호전달을 통해 pre- 및 post-synaptic 단백질들의 발현을 유도하였다. 따라서, 지속적이고 규칙적인 지구성 운동은 연령과 관련된 학습, 기억, 및 인지 능력의 저하 뿐만 아니라 알츠하이머 질환과 같은 신경퇴행성 질환에 매우 유익한 효과를 줄 수 있을 것으로 사료된다.
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Artola, A. / 2006 / Long-lasting modulation of the induction of LTD and LTD in rat hippocampal CA1 by behavioural stress and environmental enrichment / Eur. J. Neurosci. 23 :
Blalock, E. M. / 2003 / Gene microarrays in hippocamapal aging: statistical profiling identifies novel processes correlated with cognitive impairment / J. Neurosci : 3807 ~ 3
Brazil, D. P. / 2004 / Advance in protein kinase B signaling: AKT ion on multiple fronts / Trends Biochem. Sci 2 : 233 ~ 242
Burck, S. N. / 2006 / Neural plasticity in the aging brain / Nat. Rev. Neurosci. 7 : 30 ~ 40
Chen, G. / 2000 / A learning deficit related to age and beta-amyloid plaques in a mouse model of Alzheimer's disease / Nature 408 : 75 ~ 979
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Chen, G. / 2000 / A learning deficit related to age and beta-amyloid plaques in a mouse model of Alzheimer's disease / Nature 408 : 75 ~ 979
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