운동과 지방 조직 적응 및 대사 건강의 역할

존 홀로지(John Holloszy)의 선구적인 연구

• 근육 수축이 포도당 흡수를 증가시킨다.
• 운동 훈련이 골격근의 미토콘드리아 함량을 증가시킨다.

운동과 포도당 대사

• VO2 max의 75% 강도로 90분 동안 달리면 운동 후 4~6시간 동안 인슐린 용량-반응 곡선이 좌측으로 이동합니다.
• 골격근에서 FAT/CD36을 억제하면 지방산 흡수가 감소합니다.
• 운동 강도가 증가할수록 근육 글리코겐 사용이 증가합니다.
• 훈련된 개인은 동일한 상대 운동 강도에서 더 많은 지방을 산화합니다.

운동이 백색 지방 조직(WAT)에 미치는 영향

• 운동은 설치류에서 WAT의 갈색화(browning)를 유도하지만, 인간에서는 동일한 효과가 나타나지 않습니다.
• 종간 차이에 따른 지방 대사 차이가 이 현상을 설명할 수 있습니다.
• 설치류를 서온 이하(sub-thermoneutral) 환경에서 사육하면 갈색화가 증가하는 것으로 나타났습니다.
• WAT의 갈색화는 대사 효율성을 향상시키고 에너지 활용을 증진할 수 있습니다.

갈색 지방 조직(BAT)과 대사 건강

• 활성 BAT는 비만 상태에서도 건강한 대사 표현형과 관련이 있습니다.
• BAT가 많을수록 허리-엉덩이 비율(WHR)이 낮고 복부 지방이 감소합니다.

갈색지방(BAT)의 생리적 중요성

• BAT는 포도당 항상성과 인슐린 감수성을 조절합니다.
• BAT의 양이 증가하면 마른 쥐에서 포도당 항상성이 향상됩니다.
• BAT 이식은 체중 증가를 줄이고 포도당 대사를 개선합니다.
• BAT 이식 후 포도당 AUC가 8, 10, 12주차에 낮아졌습니다.
• 체중 변화가 없어도 지방 축적 감소 및 포도당 내성이 개선됩니다.

체중 증가와 독립적인 BAT 효과

• BAT 이식은 체중 증가와 관계없이 대사 건강을 개선합니다.
• BAT 유래 IL-6 수치 증가가 포도당 항상성 개선에 기여합니다.
• BAT에서 IL-6가 부족하면 포도당 내성이 증가할 수 있습니다.

운동 유도 WAT 갈색화와 포도당 대사

• 훈련된 마우스의 iWAT를 비운동 마우스에 이식하면 9~10일 후 포도당 내성이 개선됩니다.
• 12일간 자발적 바퀴 달리기(VWR) 후 iWAT 갈색화가 충분히 유도됩니다.
• iWAT 갈색화에도 불구하고 운동의 전신 대사 이점은 유지됩니다.
• 피하지방과 내장지방의 대사적 역할이 다르므로 특정 부위의 갈색화가 전신 효과로 이어지지 않을 수 있습니다.

 

• 운동은 WAT와 BAT를 포함한 지방 조직 대사에 강력한 영향을 미칩니다.
• BAT 이식과 WAT 갈색화는 포도당 항상성과 대사 건강을 개선합니다.
• 운동이 이러한 변화를 유도하지만, 전신 대사 개선을 위해 필수적인지는 추가 연구가 필요합니다.

갈색지방고ㅘ 체중 증가는 독립적인 효과인가?

• BAT 이식된 생쥐에서 IL-6 순환 수치 증가.
• 연구 결과에 따르면 BAT에서 분비된 IL-6가 BAT의 혈당 항상성 효과를 매개할 가능성이 있음.
• WT BAT에서 IL-6 수치가 지속적으로 낮은 경향이 있어, BAT 내 IL-6 결핍이 혈당 내성을 향상시킬 수 있음.

운동으로 인한 백색 지방 조직(WAT) 갈변 증가의 생리학적 중요성

• 훈련된 생쥐의 iWAT 이식의 유익한 효과.
• 훈련된 생쥐에서 채취한 iWAT를 비활동적인 수혜 생쥐에 이식하고, 9-10일 후 혈당 대사 변화를 측정함.
• 복강에 이식됨.
• 향상된 GTT.
• 급성적인 유익한 효과가 있으며, 혈당 내성을 개선하는 역할을 할 수 있음.
• 이 데이터는 운동으로 인한 백색 지방 조직의 대사 적응이 전신 혈당 대사에 유익한 영향을 미칠 수 있음을 보여줌. 하지만 이러한 적응이 필수적인지는 확인되지 않음.
• 12일간 자발적 바퀴 달리기를 수행한 생쥐에서 iWAT의 갈변이 충분히 유도됨.
  • 주로 mRNA와 단백질 함량이 증가함.

운동의 전신적 이점에 대한 iWAT의 적응이 필수적인가?

• LPX는 달리기 거리에 영향을 미치지 않음.
• VWR로 인한 체중 감소 및 eWAT 축적 방지는 iWAT를 필요로 하지 않음.
• 운동의 유익한 효과는 유지되며, LIPX 여부는 중요하지 않음.
• VWR로 인한 혈당 항상성 개선은 iWAT를 필요로 하지 않음.
• 지방 조직 갈변 적응은 운동 효과를 매개하지 않음.
• 피하 지방과 내장 지방의 해부학적 차이: 특정 지방 조직의 갈변이 전신적 효과로 이어지지 않을 수 있음.