본 연구의 목적은 알츠하이머질환(Alzheimer’s disease: AD) 동물 모델을 대상으로 트레드밀 운 동(Treadmill exercise: TE)과 환경강화(environmental enrichment: EE) 처치가 인지기능, 근 기능, 및 밀 착연접 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하는데 있다. AD 동물 모델을 제작하기 위해 aluminum chloride(AlCl3)를 90일간(40mg/kg/하루) 투여 하였으며 동시에 TE(10-12m/min, 40-60min/day) 혹은 EE에 노출시켰다. 그 결과 AlCl3 투여에 의한 인지기능 저하와 근 기능 감소가 TE와 EE에 의해 완화된 것 으로 나타났다. 또한, TE와 EE는 AD 질환에서 나타나는 β-amyloid(Aβ), alpha-synuclein 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α) 단백질의 발현 증가를 감소시킨 것으로 나타났다. 게다가 TE와 EE는 AlCl3 투여에 의해 감소된 밀착연접 단백질(Occludin, Claudin-5 및 ZO-1)의 발현을 통계적으로 유의하게 증가시킨 것으로 나타났다. 마지막으로 Aβ 단백질과 밀착연접 단백질과의 상관분석을 실시한 결과 부적 상 관관계(Occludin: r=-0.853, p=0.001; Claudin-5 : r=-0.352, p=0.915; ZO-1 : r=-0.424, p=0.0390) 로 나타났다. 따라서 이를 종합해 보면 TE 혹은 EE 처치는 AD에 나타나는 병리학적 특징들을 일부 완화 시켜 인지기능과 근 기능을 일부 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

Periodontitis, especially in its chronic form, is one of the leading causes of tooth loss, significantly affecting the quality of life in the modern era of aging society. Recent studies have revealed a potential correlation between periodontitis and various systemic diseases, including cardiovascular diseases and Alzheimer’s dementia (AD). With the body of epidemiologic evidence that links these separate disease entities, several lines of hypotheses have been postulated to provide mechanistic understandings that mostly comprises abnormal regulation of immunologic and inflammatory signaling. In this review, we revisit the experimental findings that describe virulence factors derived from Porphyromonas gingivalis, including gingipains and lipopolysaccharides, as well as their roles in the pathophysiology of AD. In addition, we address potential immunologic challenges imposed by this bacterial pathogen contributing to progression of AD.

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer’s disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동 (resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14) 와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평 가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준 을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가 된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1 과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/ PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간 의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여 (SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.