최근 국내 사망원인통계 조사에 의하면 10대 사망 원인으로 악성 신생물, 뇌혈관 질환, 심장 질환, 고의적 자해, 당뇨병, 폐렴, 만성 하기도 질환, 간질환, 운수 사고, 그리고 고혈압으로 밝혀졌으며, 그 중 뇌혈관 질환과 심장질환은 암에 이어 가장 높은 사망원인으로 ...

최근 국내 사망원인통계 조사에 의하면 10대 사망 원인으로 악성 신생물, 뇌혈관 질환, 심장 질환, 고의적 자해, 당뇨병, 폐렴, 만성 하기도 질환, 간질환, 운수 사고, 그리고 고혈압으로 밝혀졌으며, 그 중 뇌혈관 질환과 심장질환은 암에 이어 가장 높은 사망원인으로 조사되었다. 이러한 혈관성 질환은 연령의 증가와 함께 수반되는 혈청 콜레스테롤, 관상동맥질환 그리고 고혈압이 위험 요인으로 대두 되고 있다. 최근의 보고에 의하면 혈관성 질환의 병인학으로 유전적인 영향이 매우 높은 것으로 제시 되고 있는데, 유전적 요소에 의해서 혈압이 상승이 되고 이로 인하여 혈관 기능에 부정적인 영향을 초래한다. 이러한 유전적 요인 중에서 Elastin 단백질은 혈관 벽을 재형성하고 큰 혈관에서 동맥이 확장하는데 매우 중요한 역할을 한다. Elastin (ELN, rs 2071307) 유전자는 7번 염색체에 존재하며, A-to-G로 명명된 ELN 유전자의 16번 exon 422번의 아미노산 A-G-T가 G-G-T로 변이되는 형태로 나타난다. ELN 유전자의 변이타입인 GG형은 혈관의 순환에 악영향을 초래하게 되어 혈관성 질환으로 이르게 되는 것으로 알려졌다. ELN 유전자 다형은 혈관 구성 뿐 아니라 혈관 기능과 밀접한 관련 있는 것으로 보고되고 있는데, Hanon 등(2001)은 320명을 대상으로 ELN 유전자 다형의 특징을 조사한 결과, ELN 유전자 다형의 AA genotype이 10%, AG genotype이 51% 그리고 GG genotype이 39%로 조사되었고 A allele를 가진 그룹보다 G allele를 가진 그룹이 동맥 두께가 유의하게 두꺼웠으며, 나이가 증가 할수록 그 경향은 현저한 것으로 나타났다. 더욱이, Deng 등(2009)의 358명 고혈압 환자를 대상으로 실시한 연구에 의하면, ELN 유전자 다형의 AA genotype이 2.8%, AG genotype이 15.1% 그리고 GG genotype이 82.1%로 고혈압 환자에서 GG genotype이 유의하게 높은 것으로 조사되었으며, ELN유전자 다형은 동맥 경직도의 증가와 관련성이 매우 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 혈관성 질환의 예방을 위한 미국스포츠의학회 (ACSM)의 방침은 최소 40%에서 최대 80%의 유산소 운동을 하루 20분 이상 주 3회 실시하도록 권장하고 있다. 운동경험이 없는 고혈압 또는 심장질환 환자들은 낮은 강도에서 시작하여 점증적으로 강도를 높여가며 실시하고, 유산소 운동에서 시작하여 점차 근 저항운동도 병행하여 실시하는 것이 안전하면서도 효과 높은 방법으로 제시하고 있다. ‘인터벌 워킹’라는 것은 일반적으로 최대보행속도의 70%로 3분, 40%로 3분씩 반복적으로 보행속도의 강도를 바꿔가며 걷는 운동을 말한다. 우리가 흔히 알고 있는 인터벌 트레이닝은 고강도 운동과 저강도의 휴식을 불규칙적으로 시행하는 트레이닝으로 엘리트 선수들의 경기력 향상을 위해 고안된 트레이닝 방법 중의 하나로 인식되어져 있다. 하지만 인터벌 워킹은 걷기 운동의 하나로 워킹의 속도에 변화를 주어서 효과를 극대화 하는데 목적을 둔 트레이닝의 방법이다. Nemoto 등 (2007)은 중년과 고령자를 대상으로 실시한 연구에서 중강도의 일정한 워킹 운동을 실시한 그룹보다 인터벌 속도 트레이닝을 실시한 그룹에서 연령증가로 인한 혈압상승의 억제, 근력 증강 및 최대산소섭취량이 더욱 개선되었다고 보고하였다. 또한, Karstoft 등 (2013)은 12명의 중년을 대상으로 인터벌 워킹 트레이닝을 16주간 실시한 결과, 최대산소 섭취량의 유의한 증가와 TC와 LDL-C의 유의한 감소가 나타난 반면 지속적 워킹 운동을 실시한 그룹에서는 아무런 변화가 나타나지 않아 건강을 위한 트레이닝으로 일반적인 워킹보다 인터벌 워킹이 효과적일 것으로 사료된다. 이상의 선행연구를 종합해보면, ELN 유전자 다형은 혈관 기능과 관령성이 깊고, 동맥 경직도, 고혈압 그리고 혈관성 질환에 영향을 미치는 유전인자의 하나로 판단된다. 또한 인터벌 워킹은 운동효과를 얻기 위한 최상의 방법의 하나로 누구나 쉽게 할 수 있으며, 개인차에 따라 강도 역시 용의하게 변경이 가능한 운동으로 사료된다. 하지만 혈관 기능에 영향력이 높고 혈관성 질환의 원인인자인 ELN유전자 다형의 기능적인 측면을 조사한 국내 연구는 아직 전후무한 상태이며, 운동의 효과가 일반워킹보다 높고 제반적인 어려움이 최소화된 인터벌 워킹의 효과를 분석한 연구도 제한적이다. 더욱이 ELN 유전자 다형별(AA/AG/GG) 인터벌 워킹의 효과를 분석하고 검증한 연구는 한편도 없는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 ELN 유전자 다형별 혈관 기능의 차이를 밝히고, 인터벌 워킹이 혈관 기능에 미치는 영향을 ELN 유전자 다형별로 검증하는 것에 있다.

인간게놈 염기배열의 해독을 목적으로 실시한 「인간게놈프로젝트」는 1990년부터 시작되어 2003년 완료되었다. 현재까지도 프로젝트를 보완하는 연구발표가 계속 이어지고 있는 실정이다. 이 프로젝트가 주목 받는 이유는 인간의 건강한 삶과 직결되는 각종 질환, 질병, 손 ...

인간게놈 염기배열의 해독을 목적으로 실시한 「인간게놈프로젝트」는 1990년부터 시작되어 2003년 완료되었다. 현재까지도 프로젝트를 보완하는 연구발표가 계속 이어지고 있는 실정이다. 이 프로젝트가 주목 받는 이유는 인간의 건강한 삶과 직결되는 각종 질환, 질병, 손상과 관련된 유전자의 규명에 있다. 본 연구의 주제인 ELN 유전자다형은 신체구성의 많은 부분을 차지하고 있는 혈관과 관련이 깊은 것으로 알려져 있다. 하지만, 국내에서는 ELN 유전자 다형과 관련된 연구는 발표되지 않고 있다. 또한 유전자는 인종과 성별에 따라 차이가 나타나고, 아시아인들을 대상으로 ELN 유전자 다형의 특징을 분석한다면 국외의 선행연구와 비교 분석이 가능할 것이다. 더욱이 혈관성 질환인 고혈압과 심혈관질환의 기초자료로 이용 가능할 뿐만 아니라, 향후 관련약품, 의약품 등의 개발에도 도움이 될 것이다. 또한, 스포츠 선수들에게서는 자신의 유전적 특징을 알고 트레이닝의 강도설정 등에 본 연구결과를 응용 할 수 있으며, 의학적 메디컬 체크를 실시하는 것으로 평소의 건강관리 및 경기력 향상에 도움이 되리라 기대된다. 무엇보다, 일반인에게는 자신의 유전적 특징을 고려한 운동 방법과 운동 형태를 적절하게 선택 할 수 있어 건강유지 및 증진에 효과적일 것이며, 이로 인한 의료비 절감에도 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 인간을 대상으로 하는 유전자 실험인 만큼 윤리심의위원회 (IRB)의 심사를 거쳐 승인 후 진행될 것이다. 연구의 목적은 ELN 유전자와 혈관 기능과의 관련성을 명백히 하고, ELN 유전자 다형에 따른 인터벌 속도의 효과 검증을 하는데 목적이 있다. ELN 유전자 ...

본 연구는 인간을 대상으로 하는 유전자 실험인 만큼 윤리심의위원회 (IRB)의 심사를 거쳐 승인 후 진행될 것이다. 연구의 목적은 ELN 유전자와 혈관 기능과의 관련성을 명백히 하고, ELN 유전자 다형에 따른 인터벌 속도의 효과 검증을 하는데 목적이 있다. ELN 유전자 다형별 혈관 기능의 분석의 대상자는 중년여성(40-59세)을 대상으로 실시할 것이며, 다형별 인터벌 워킹이 혈관 기능에 미치는 효과 검증은 분류된 대상자들 중에서 타입별로 각각 10명씩 선정하여 실시한다. 연구내용의 상세는 아래와 같다. 대상자는 연수예정기관 협력을 받아 동의를 구한 대상자를 상대로 실시 할 예정이다. 대상자 수는 Gauderman (2002)의 연구에 의해 최소 116명 이상을 대상으로 실시할 예정이며, 모든 대상자들은 다음 항목에 해당된다. (1) 심혈관 질환의 치료나 병력이 없고, (2) 혈관성 질환에 관련된 약을 처방 받은 적이 없으며, (3) 본 연구에서 진행될 초음파 검사와 인터벌 워킹에 대한 부작용이 없는 대상자로 선정 할 것이다. 또한 본인의 의지에 의하여 참여의사를 밝힌 자로 실험 전 모든 대상자들에게 서면에 의한 동의를 구한 후 실시할 것이다. DNA 추출 전 입안의 이물질을 제거한 후, 개별 포장된 살균 면봉 (Single Warpped, COPAN, CA, USA)을 이용하여 구강상피세포를 15초간 회전시켜 채취한 후, DNA Lysis solution이 400µl가 들어가 있는 1.5ml 튜브에 침전시킨다. 95°C 3분간 incubate 실시 후 DAN stabilizing solution을 400µl 첨가하고 실험 실시 전까지 4°C 냉장 보관한다. PCR은 TaqMan Probe법을 이용하여 분석한다. Taqman GTXpress Master Mix, TaqMan Genotyping Assay Mix, 그리고 DNase-Free water를 각각 혼합한 후 최종 10µl에 맞춰 DNA 1.5µl 첨가한다. DNA 증폭은 Thermal Cycler (7500, Applied Biosystem, USA)를 이용하여 실시한다. ELN 유전자다형의 판별은 분석시스템(7500 Software Ver2.3, Applied Biosystem, USA)을 이용하여 분석한다. PCR시에는 항상 Negative Control(DNA 미 첨가물) 및 다형별 Positive Control(이미 알고 있는 DNA-AA형/AG형/GG형)을 첨가하여 Contamination 등으로 인해 발생할 수 있는 실험적 오류를 제거하고 실시한다. 혈관 기능으로 경동맥 내중막 두께 (Carotid artery Intima-Media Thickness; CTIM) 및 경동맥 내경 (Carotid artery Luminal Diameter; CLD)을 측정한다. B-mode 초음파와 10MHz 프로브 (LOGIQ 3, GE Healthcare, Wisconsin, USA)를 이용하여 경동맥을 측정한다. 같은 위치에서 경동맥 최고 수축기 혈류속도 (peak-systolic blood flow velocity; PFV)와 경동맥 확장말기 혈류속도 (end-diastolic blood flow velocity; EFV)를 측정한다. 혈관 확장률 (Percent Flow-mediated Dilatation; %FMD)은 안정시 상완동맥의 내경에 대하여 최대 확장의 변화율로 산출하며, 공식은 다음과 같다. %FMD = (MD-BD)/BD×100, MD; Maximal diameter, BD; Basal dimeter 또한, 맥파전달속도 (Pulse Wave Velocity; PWV)의 측정은 Oscillometric method를 사용하는 VS-1000 (Fukuda Denshi. Co. Ltd., Japan)을 이용하여 측정한다. 대상자들을 ELN gene 다형별로 AA genotype, AG genotype, 그리고 GG genotype으로 power 0.9 (90%), 그리고 α=0.05를 통한 최소 인원 8명 이상인 각각 다형별로 10명씩 분류한다. 분류된 대상자들은 Nemoto 등(2007)의 인터벌 워킹 가이드라인에 따라 HRmax 40%, 그리고 HRmax 70%의 강도로 각각 3분씩 5세트 실시한 후, 다형별 CIMT, CLD, PFV, EFV, %FMD, 그리고 PWV를 측정한다.