지방 침착률이 높은 식용소에서 나타난 골격근의 디스트로핀 소실

Dystrophin Degradation in Skeletal Muscles with Lipid Enrichment in Cattle

풀사료를 주식으로 하며 자유롭게 방목되는 호주산 소와 곡물사료를 주식으로 하며 상대적으로 제한된 면적의 축사에서 사육되는 한국산 소의 두 가지 근육에서 디스트로핀 단백질 발현 수준을 비교하였다. 총 244 두의 식용소 도체로부터 양국에서 같은 부위의 골격근 조직을 채취하고 10% 중성 포르말린을 이용해 고정하였다. 본 연구에서 지방 침착률이 골격근 막 관련 단백질들의 소실과 밀접한 연관이 있다는 점을 발견하였는데, 특히 디스트로핀이 지방이 침착된 골격근에서 가장 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이와 동시에 CD36이 지방이 침착된 골격근에서 가장 풍부하게 발현하는 것도 확인하였다. 이렇게 정상 골격근의 구조를 유지하는 데 필요한 세포골격 단백질들의 소실에는 산화적 스트레스에서부터 사료의 종류에 따른 산화 지질 및 운동, 기후, 성장 기간 등의 환경에 이르기까지 다양한 사육 조건들이 영향을 미쳤을 것으로 여겨졌다. 디스트로핀은 근형질막 관련 단백질들 중에 근이영양증이나 근육 변성과 관계된 가장 민감한 막 단백질이다. 그러므로 본 연구는 사람의 근이영양증 관련 연구를 비롯해 동물모델을 이용하여 근육질환의 기전을 찾는 연구에도 중요한 초석이 될 것으로 보이며, 나아가 근이영양증 기전 규명을 위한 기초연구뿐만이 아니라 치료를 위한 실용화 연구에도 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

This study investigated the muscular dystrophin levels in freely moving Australian cattle mainly fed grass, freely moving Korean cattle fed mainly a grain diet, and Korean cattle fed a grain diet but housed in a relatively limited space of a cow house. The total skeletal muscle specimens of 244 cattle were collected and immediately fixed in 10% neutral formalin. The same area was biopsied from the cattle in both countries. The findings showed that fatty infiltration is highly correlated with membrane-associated protein degradation in skeletal muscle, and that among several membrane-associated proteins, dystrophin showed the most significant reduction in expression in the cattle with fatty infiltration. Similarly, CD36 was more highly expressed in the cattle with fatty infiltration of skeletal muscle. Various breeding factors, such as oxidative stress; the presence of oxidized lipids in the diet; and environmental factors such as exercise, temperature and amount of time spent, may have critical effects on the degradation of normal cytoskeleton proteins, which are required for maintaining normal skeletal muscle architecture. Among the sarcolemma membrane-associated proteins, dystrophin is the most sensitive membrane protein that is involved muscular dystrophy and muscular degeneration. Thus, the present findings may be useful for studies on muscular dystrophy in humans or the pathogenesis of muscular diseases in animal models.