8주 유로리틴 A 처치가 마우스 골격근의 미토콘드리아 전환율과 운동수행 능력에 미치는 효과 (Effects of 8-Week Urolithin A Administration on Mitochondrial Turnover in the Skeletal Muscle and Exercise Performance of Mice)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 35권 / 4호 / 321 ~ 333페이지
· 저자명 : 최우진, 곽이섭, 주정선

초록

이 연구는 8주 유로리틴 A (UroA) 투여와 지구성 운동 훈련이 운동수행 능력과 골격근의 단백질 및 미토콘드리아 항상성에 미치는 영향을 마우스 모델을 사용하여 조사하였다. 8주령 수컷 C57BL/6 마우스 48마리를 무작위로 네 그룹에 배정하였다. 대조군(Sed+Oil), 유로리틴 A 군(Sed+UroA), 운동 대조군(Exe+Oil), 운동과 유로리틴 A 군(Exe+UroA). 유로리틴 A는 10 mg/kg의 용량으로 매일 경구 투여되었고, 마우스는 8주 동안 주 5일, 하루 20분의 트레드밀 운동하였다. 데이터는 SPSS 22.0 프로그램을 사용하여 일원분산분석(ANOVA)으로 분석되었으며, 유의미한 차이는 p<0.05로 설정되었다. 8주 Exe+ UroA 처리군은 대조군과 비교하여 최대 운동 시간이 유의하게 증가하였다(p<0.05). 그러나 grip strength와 매달리기 시간에는 그룹 간 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 유로리틴 A 투여는 골격근에서 자가포식/마이토파지 유동을 유의하게 증가시키고, 자가포식 관련 단백질(Atg5, Beclin-1)과 마이토파지 표지 단백질(PINK1, Parkin)의 발현을 증가시켰다(p<0.05). Exe+ UroA 군은 대조군과 비교하여 AMPK와 mTOR 활성화 및 미토콘드리아 생성 마커 단백질(PGC-1α, NRF1, COX-IV)을 유의하게 증가시켰다(p<0.05). 또한, SUnSET 분석을 통해 유로리틴 A와 운동 훈련은 단백질 합성을 유의하게 증가시켰다(p< 0.05). 이 연구 결과는 8주 유로리틴 A 보충과 유산소 운동 훈련이 지구력 운동수행 능력, 단백질 합성 및 미토콘드리아 생성에 시너지 효과를 미쳤으며, 이 효과들이 골격근에서 자가포식/마이토파지 활성화와 관련이 있는 것으로 보인다.

영어초록

This study aimed to examine the effects of an 8-week urolithin A (UroA) administration, with or without endurance exercise training, on exercise performance, skeletal muscle protein, and mitochondrial homeostasis in a mouse model. Forty-eight male wild-type C57BL/6 mice (8 weeks old) were randomly assigned to one of four groups: sedentary control (Sed+Oil), sedentary UroA (Sed+UroA), exercise control (Exe+Oil), and exercise UroA (Exe+UroA). UroA was administered orally at 10 mg/kg per day, and exercise consisted of 20 min of treadmill running, 5 days per week, for 8 weeks. Data were analyzed using one-way ANOVA. Eight weeks of Exe+UroA treatment significantly increased this group’s maximal running time (time to exhaustion) compared to the control groups (p<0.05). However, there were no significant differences in grip strength or four-limb hanging time among the groups (p> 0.05). UroA administration significantly enhanced autophagy/mitophagy flux and upregulated autophagy-related proteins (Atg5, Beclin-1) and mitophagy markers (PINK1, Parkin) in skeletal muscle (p<0.05). Exe+UroA treatment further augmented AMPK and mTOR activation, as well as mitochondrial biogenesis markers (PGC-1α, NRF1, COX-IV), compared to the controls (p<0.05). Protein synthesis, assessed using the SUnSET assay, was also significantly increased with the combined UroA and exercise treatment (p<0.05). These findings suggest that combining UroA supplementation with endurance exercise over 8 weeks synergistically enhances endurance performance, protein synthesis, and mitochondrial biogenesis, potentially through autophagy/mitophagy activation in skeletal muscle.

참고자료

· 없음