각 사람은 자신에게 꼭 맞는 온디멘드 운동프로그램을 개발해야 합니다.
운동은 근력 증가, 심장 건강 개선, 혈당 저하 및 기타 모든 신체적 개선과 관련이 있습니다. 그러나 정기적으로 러닝머신에서 숨을 헐떡이거나, 가파른 언덕을 자전거를 타고 오르거나, 점심시간에 상쾌한 산책을 하는 것이 어떻게 그토록 많은 건강상의 이점을 가져다주는 이유는 무엇일까요?
우리는 이제 Stanford Medicine이 주도한 방대한 새로운 연구 덕분에 그 사실을 알아내는 데 더 가까워졌습니다. 연구원들은 설치류 크기의 러닝머신에서 달리도록 훈련된 실험실 쥐를 대상으로 8주간의 지구력 운동의 효과를 밝히기 위해 거의 20가지 유형의 조직에서 거의 10,000번의 측정을 수행했습니다.
그들의 결과는 운동이 면역 체계, 스트레스 반응, 에너지 생성 및 신진대사에 미치는 놀라운 효과를 강조합니다. 그들은 운동, 분자 및 무수한 인간 질병과 조직 회복에 관여하는 것으로 이미 알려진 유전자 사이의 중요한 연관성을 발견했습니다.
이 연구는 5월 1일 다기관 연구 그룹의 구성원들이 발표한 일련의 논문 중 하나로, 신체 전체, 분자 수준에서 우리의 조직과 세포가 우리가 수행하도록 강요할 때 정확히 어떻게 반응하는지 이해하기 위한 토대를 마련하기 위한 것입니다.
병리학 교수인 스티븐 몽고메리(Stephen Montgomery) 박사는 "우리 모두는 운동이 우리에게 유익하다는 것을 알고 있습니다. 그러나 우리는 사람들이 운동할 때 몸 전체에 나타나는 분자 신호나 사람들이 훈련할 때 어떻게 변할 수 있는지에 대해 많이 알지 못합니다. 우리의 연구는 단백질에서 유전자, 대사 산물, 지방 및 에너지 생산에 이르기까지 분자 변화를 전체적으로 전신 적으로 살펴본 최초의 연구입니다. 이것은 운동의 효과에 대한 가장 광범위한 프로파일링이며, 운동이 신체를 어떻게 변화시키는지에 대한 필수적인 지도를 만듭니다."라고 말합니다.
스탠퍼드 의대 연구진의 추가 논문에는 질병 위험에 관여하는 것으로 알려진 유전자 및 조직에서 운동으로 인한 변화의 영향을 조사한 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 발표된 관련 보고서와 다양한 조직에서 미토콘드리아라고 불리는 세포 에너지 인자에 대한 운동의 효과에 초점을 맞춘 5월 2일 세포 대사(Cell Metabolism)에 발표된 논문이 있습니다.
운동에 대한 조화로운 모습
이 연구와 다른 동시 간행물에 참여한 연구원들은 미국 국립보건원(National Institutes of Health)이 조직한 신체 활동 컨소시엄(Molecular Transducers of Physical Activity Consortium, MoTrPAC)이라는 국가 그룹의 일원입니다. 이 노력은 2015년에 시작되어 신체 운동이 어떻게 건강을 개선하고 질병을 예방하는지 자세히 조사했습니다.
연구진은 쥐가 점점 더 먼 거리를 달리도록 훈련받는 동안 쥐의 여러 조직에 대해 9,466번의 분석을 수행했고, 그 결과를 우리 안에서 빈둥거리는 쥐의 결과와 비교했습니다. 그들은 다리, 심장, 간, 신장의 근육과 백색 지방 조직(체중이 쌓일수록 축적되는 지방의 일종)이라고 불리는 지방의 일종에 특별한 주의를 기울였습니다. 다른 조직으로는 폐, 뇌 및 갈색 지방 조직(칼로리 연소에 도움이 되는 신진대사 활성이 더 높은 유형의 지방)이 있습니다.
여러 분석법과 조직 유형의 조합은 후성유전체에서 200만 개 이상의 뚜렷한 변화에 대한 비후성유전학적 변화에 대해 수십만 개의 결과를 쏟아냈습니다.
이 연구는 주로 향후 분석을 위한 데이터베이스를 만드는 데 사용되었지만 몇 가지 흥미로운 정보를 발견했습니다. 첫째, 연구진은 22개 유전자의 발현이 그들이 집중한 6개 조직 모두에서 운동에 따라 변한다는 점에 주목했습니다.
이러한 유전자 중 다수는 열 충격 경로로 알려진 것에 관여했는데, 이는 세포가 온도 변화, 감염 또는 조직 리모델링(새로운 근육 섬유)을 포함한 스트레스를 받을 때 단백질의 구조를 안정화합니다. 다른 것들은 혈압을 낮추고 혈당 수치를 낮추는 인슐린에 대한 신체의 민감성을 증가시키는 경로와 관련이 있습니다.
연구진은 또한 제2형 당뇨병, 심장병, 비만, 신장 질환에 관여하는 여러 유전자의 발현이 앉아서 생활하는 쥐에 비해 운동하는 쥐에서 감소했다는 점에 주목했는데, 이는 그들의 연구와 인간의 건강 사이에 분명한 연관성이 있다는 것을 나타냅니다.
성별간 차이
마지막으로, 그들은 수컷과 암컷 쥐의 여러 조직이 운동에 어떻게 반응하는지에 대한 성별 차이를 확인했습니다. 수컷 쥐는 8주간의 운동 후 체지방의 약 5%를 잃은 반면 암컷 쥐는 상당한 양을 잃지 않았습니다.
그러나 가장 큰 차이는 쥐의 부신에서 유전자 발현이 관찰되었습니다. 일주일 후, 아드레날린과 같은 스테로이드 호르몬의 생성과 에너지 생산과 관련된 유전자는 수컷 쥐에서 증가했지만 암컷 쥐에서는 감소했습니다.
"우리는 개인의 유전학, 성별, 나이 또는 기타 건강 상태에 따라 유익한 전신 반응을 일으키기 위해 권장 사항을 조정하는 정밀 운동의 아이디어에 더 가까워질 수 있습니다."
이상의 기사는 2024년 5월 14일 MedicalXpress에 게재된 “Body-wide molecular map explains why exercise is so good for you”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : https://medicalxpress.com/news/2024-05-body-wide-molecular-good.html
* 추가정보 출처 : https://www.nature.com/articles/s41586-023-06877-w
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