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다발성경화증 (multiple sclerosis)은 중추신경계에 염증과 탈수초화를 일으키는 대표적인 자가 면역 질환으로 알려져 있다. 모든 연령층에서 발생할 수 있지만 주로 젊은 연령층인 20~40세에 가장 많이 발생하며 남성보다는 여성에게 2배정도 더 많이 발생하는 편이다. 다발성경화증은 아직까지 정확한 원인을 알 수 없지만 유전적 요인이 있는 환자에게서 주위 환경에 의해 일어나는 자가면역반응이 다발성 경화증의 발병에 주요하게 작용하는 것으로 추정된다고 한다. 다발성경화증의 증상은 감각증 상과 운동장애가 나타나며, 통증이 동반된 시력저하나 기억력 장애 및 인지기능장애까지 나타날 수 있다. 규칙적인 운동은 신체에 긍정적이고 다양한 효과를 나타내고 있으며, 특히 수영운동은 몸 ...

다발성경화증 (multiple sclerosis)은 중추신경계에 염증과 탈수초화를 일으키는 대표적인 자가 면역 질환으로 알려져 있다. 모든 연령층에서 발생할 수 있지만 주로 젊은 연령층인 20~40세에 가장 많이 발생하며 남성보다는 여성에게 2배정도 더 많이 발생하는 편이다. 다발성경화증은 아직까지 정확한 원인을 알 수 없지만 유전적 요인이 있는 환자에게서 주위 환경에 의해 일어나는 자가면역반응이 다발성 경화증의 발병에 주요하게 작용하는 것으로 추정된다고 한다. 다발성경화증의 증상은 감각증 상과 운동장애가 나타나며, 통증이 동반된 시력저하나 기억력 장애 및 인지기능장애까지 나타날 수 있다. 규칙적인 운동은 신체에 긍정적이고 다양한 효과를 나타내고 있으며, 특히 수영운동은 몸 밸런스를 균형 있게 발달시켜주는 전신운동이다. 따라서 본 연구에서는 수영운동이 Ethidium bromide (EtBr)로 유도된 다발성경화증 흰쥐의 해마(hippocampus)부위에서 탈수초화 (demyelination)와 세포사멸(apoptosis)에 따른 단기기억능력 (short-term memory)의 변화에 대해 알아보았다. 본 실험을 위해 rotarod 검사를 통해 균형감각과 운동기능을 측정하였으며, step-down avoidance 검사를 통해 단기기억능력을 측정하였다. 또한 웨스턴 블롯팅(western-blotting)을 통해 해마부위에서의 MBP, PLP 단백질과 Bax와 Bcl-2 단백질의 발현을 확인하였으며, MBP, PLP의 면역조직화학염색을 통해 해마치상외 부위의 양성밀도를 측정하였다. 그리고 TUNEL 검사와 caspase-3 면역조직화학염색을 통해 해마영역에서의 세포사멸발현을 측정하였다. 실험동물은 Sprague-Dawley 계열 수컷 흰쥐 40 마리를 사용하였으며, 집단분류는 무작위 추출법에 의해 대조군 (n = 10), 수영운동군 (n = 10), 다발성경화증 유발군 (n = 10), 다발성경화증 유발 후 수영운동군 (n = 10) 등 총 4집단으로 분류하였다. 다발성경화증의 유발은 뇌정위적 수술 기구 (stereotaxic frame)를 이용하여 뇌실 (Intracerebral ventricle; ICV) 부위에 0.01%의 농도로 총 7㎕의 EtBr를 투여하여 유발 하였다. 수영운동은 지름 30 cm, 높이 50 cm의 사각 플라스크통에 30 ℃의 물을 채워, 일일 일회 30 분씩 2주 동안 실시하였다. 본 연구결과, 다발성경화 유발 집단에서 운동기능과 단기기억능력이 대조군에 비해 유의하게 감소된 것으로 나타났으며, 해마치상외부위의 MBP와 PLP의 양성밀도의 발현에서도 대조군에 비해 유의하게 감소된 것으로 나타났다. 또한 다발성경화의 유발은 대조군에 비해 해마부의에서의 MBP와 PLP의 단백질 발현에서도 감소된 것으로 나타났고, Bcl-2/Bax ratio 가 유의하게 감소된 것으로 나타났으며, 해마부의에서 TUNEL 과 caspase-3 양성세포수가 유의하게 증가되었다. 그러나 수영 운동은 다발성경화에 의해 감소된 운동기능과 단기기억능력을 증가 시켰으며, 해마치상외부위에서의 MBP, PLP의 양성밀도를 증가시켰다. 또한 수영 운동은 다발성경화 유발군에 비해 MBP와 PLP의 단백질 발현에서도 증가된 것으로 나타났고, Bcl-2/Bax ratio 가 유의하게 증가된 것으로 나타났으며, 수영 운동의 수행이 다발성경화의 유발로 인해 증가 된 TUNEL과 caspase-3 양성세포수를 억제하는 것을 볼 수 있었다. 본 연구를 통하여 수영 운동은 다발성경화증에 의해 야기되는 탈수 초화 및 세포사멸을 억제함으로써 단기기억능력을 증가 시키고 다발성경화증의 주요 증상인 운동 기능을 개선하는 데 효과적인 방법이라고 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Multiple sclerosis is an inflammatory demyelinating disease that affects the myelin sheath of the central nervous system. Swimming exercise has been recommended for the prevention and treatment of chronic diseases, especially associated with multiple sclerosis. In the present study, I investigated t...

Multiple sclerosis is an inflammatory demyelinating disease that affects the myelin sheath of the central nervous system. Swimming exercise has been recommended for the prevention and treatment of chronic diseases, especially associated with multiple sclerosis. In the present study, I investigated the effects of swimming exercise on demyelination, short-term memory function relation with apoptotic neuronal cell death in the hippocampus following EtBr-induced multiple sclerosis. For this study, rotarod test, step-down avoidance task, TUNEL assay, immunohistochemistry for MBP, PLP, caspase-3, and western blot for MBP, PLP, Bcl-2, and Bax proteins were performed. The animals were randomly divided into four groups (n = 10 in each group): the Sham-operation group, sham-operation and swimming exercise group, MS-induced group, and MS-induced and swimming exercise group. In the present results, multiple sclerosis-induced impaired demyelination and short-term memory ability through apoptotic neuronal cell death in the hippocampus. However, swimming exercise alleviated multiple sclerosis-induced demyelination and short-term memory ability impairment by suppressing multiple sclerosis-induced apoptotic neuronal cell death in the hippocampus. These results suggested that these swimming exercises facilitate recovery of demyelination and short-term memory ability following multiple sclerosis since swimming exercise inhibit EtBr-induced neuronal apoptosis.

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