성상세포와 신체활동 (1) Increased astrocyte proliferation in rats after running exercise 논문 리뷰

운동이 기억력을 향상시킨다는 연구들은 많았으나, 구체적으로 어떻게 이러한 변화가 가능한 것인지에 대해서는 논의가 많이 이루어지지 않았다. 최근에 뇌과학 분야가 성장하면서 관련된 개념이 구체화되고 있다.

그 중에 가장 화두가 되는 것이 astrocyte:성상세포이다.

본 아티클은 성상세포의 개념을 확인하고, 이것이 운동행동과 어떤 상호작용을 하는지 논문을 통해서 알아보고자 한다.

 

성상세포 Astocyte (김규원, 2004)

 

성상세포

-위치

신경세포와 근접하여 위치하고 시냅스말단을 싸고 있으며, 혈관 내피세포와 근접하게 위치하여 뇌혈관관문 구조를 형성하게 한다. 또한 성상세포간에도 gap junction을 매개로 하여 상호연결되어 있다.

 

-역할

1. 신경세포가 분비하는 신경전달물질을 적절하게 제거

2. 뇌내의 이온농도를 조절하면서 신경세포활성을 보전

3. 신경세포의 시냅스 형성

4. 시냅스의 숫자 조절

5. 시냅스 기능

6. 시냅스 가소성 (Hay, 2001)

 

병리학적인 관점에서는 뇌에 상해를 입었을 때 성상세포의 증식이 활발해지며 이러한 성상세포의 반응은 에이즈성 치매, 뇌의 손상, 허혈성 뇌질환, 알츠하이머병등에서 관찰되며 뇌손상 초기의 성상세포의 반응은 신경세포에 대해 유익한 작용을 한다.

 

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서론

 

연구 목표 : 규칙적인 신체활동이 내피의 성상세포의 확산을 촉진하며 이러한 현상이 신경 혈관의 상승과 함께 나타난다는 이전연구 결과와 함께 매일 하는 운동이 성상세포의 확산에 어떠한 영향를 주는지 알기 위함

 

 

연구 방법

 

- 피실험체

대상 : 성체인 수컷 쥐 48마리

분류 : 그룹1 : 운동을 하지 않음 : 12마리

그룹2 : 운동을 3주간 진행 : 12마리

그룹3 : 운동을 6주간 진행 : 12마리,

그룹4 : 운동을 3주간 진행하고 3주는 휴식함 : 12마리

각 그룹에서 절반은 면역세포화학 검사를 하고 나머지 절반은 특수단백질 검사를 진행

환경 : 절차에 맞는 안전하고 동일한 집과 시설을 제공했음

수행 : 무선표집을 통해 운동하는 그룹을 뽑고

보행운동을 15m/min의 속도로 30분간 주6일 수행했다.

 

-실험방법

신경교 원섬유 산 단백질(GFAP) 면역세포화학과 특수단백질검사(Western blotting)를 통해서 검사하였다

GFAP는 성상세포가 활성화되었는지를 확인하는 방법.

 

-통계분석

다변량 통계분석과 Ducan’s New Multiple Range Test analysis를 사용하였으며 신뢰수준: p<0.05

 

-결과

Figure2.

 

-> 피질과 선조체에서 유의미한 정도의 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있음

cortex : F(3.9)=70.69, p<0.01 striatum : F(3.9)=9.63 p<0.01

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=> 선조체와 피질에서는 성상세포의 향상이 유의미한 수준으로 나타났으며 3주 이후에는 미세혈관의 눈에 띄는 확산을 볼 수 있었다.

 

=> 운동 중단 후 3주 이후 동안 높은 수준의 성상세포가 유지되는 것은 성상세포와 내피세포가 모두 참여하여 새로운 혈관의 변화를 만들기 때문으로 생각된다.

 

=> 성상세포와 내피세포가 주요하게 상호작용하고 있고 이것이 혈액 뇌 장벽에 영향을 미친다

 

=> 운동은 성상세포와 혈관생성 모두에 관여를 한다 또한 이는 우리가 신경 혈관을 삶에서 지속해서 강화시켜야 하는 이유