최근 의학기술의 발전으로 여러 암 치료법들이 개발되었지만 여전히 암 발병률은 증가하고 있다. 또한, 가장 많이 사용되고 있는 화학요법 및 방사선치료와 같은 치료법들은 부작용으로 인한 심각한 문제를 야기할 수 있어 해결책이 필요한 실정이다. 이에 대한 대체법으로 유산소운동의 암 예방적 효과가 주목받고 있다. 최근 연구들은 규칙적인 유산소운동이 염증수치를 적절히 낮추어줌으로써 암 예방효과가 있다고 보고한 바 있다.
염증은 인간의 면역체계에서 중요한 역할을 한다. 하지만 만성염증은 적절한 유전자 발현 및 세포자연사(apoptosis) 신호에 부정적인 영향을 미쳐 종양 형성을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 특히, 대장암에 있어서 종양 관련 염증인자로 interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), tumor necrosis factor-α (TNF-α)가 알려져 있다. 이 염증성 사이토카인(cytokine)은 암세포의 세포자연사를 유도하는 신호전달경로에도 관여하지만, 만성염증상태에서는 주로 nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-ĸB) 신호전달경로를 활성화하여 세포의 성장, 생존 그리고 증식을 증가시켜 암의 진행을 촉진시키는 것으로 알려져 있다.
반면에, 규칙적인 운동은 염증을 완화시켜 대장암 형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 특히, 선행연구들은 규칙적인 유산소운동이 IL-1β, IL-6, MCP-1, TNF-α와 같은 염증성 사이토카인의 발현 및 분비를 감소시켜 대장염 및 대장암 진행을 억제하는 것으로 보고한 바 있다. 하지만 이에 대한 명확한 분자기전은 밝혀지지 않아 본 연구를 수행하였다.
본 연구는 규칙적인 유산소운동이 염증 및 대장암 형성에 미치는 영향을 분석하기 위해 5주령의 수컷 ICR 마우스를 사용하였으며 대장암 유발원인 azoxymethane (AOM)과 대장염 유발원인 dextran sulfate sodium (DSS)를 복합처치하여 염증성 대장암을 유발하였다. 집단은 통제집단(CON), AOM/DSS로 대장암을 유발한 집단(AOM/DSS), AOM/DSS로 대장암을 유발 및 운동을 실시한 집단(AOM/DSS+Ex)으로 각각 10마리씩 무선할당하였다. 운동집단은 대장암 유발과 동시에 12주간 경사도 5%의 트레드밀을 이용하여 분속 20m의 속도로 주 5회, 총 45분 간 실시하였다. 또한, 규칙적인 유산소운동이 염증과 대장암 형성에 미치는 영향을 분석하기 위해 대장 조직분석, 종양의 개수, 종양 관련 염증성 사이토카인을 측정하였다.
분석결과, AOM/DSS집단에 비해 AOM/DSS+Ex집단의 종양 수가 약 25% 감소하였지만 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 또한, 대장염의 정도를 파악하기 위해 대장의 무게와 길이를 측정하였는데, CON집단에 비해 AOM/DSS집단과 AOM/DSS+Ex집단의 대장 무게는 유의하게 높았지만(p<0.05, p<0.01), AOM/DSS집단과 AOM/DSS+Ex집단 사이에서는 유의한 차이는 나타나지 않았다. 마찬가지로 대장이 길이 또한 CON집단에 비해 AOM/DSS집단과 AOM/DSS+Ex집단에서 유의하게 짧았지만(p<0.05), AOM/DSS집단과 AOM/DSS+Ex집단 사이에서의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 다만, 종양 관련 염증인자인 IL-6와 TNF-α에서 유의한 감소가 나타났지만(p<0.05), IL-1β와 MCP-1에서는 유의한 차이가 없었다.
종합하면, 본 연구의 결과는 선행연구들과는 상이하게 규칙적인 유산소 운동의 염증 억제효과가 부분적이었으며, 이에 따라 대장에서 종양 형성 억제효과 또한 통계적으로 유의하게 나타나지 않은 것으로 보인다. 따라서 다양한 운동 프로토콜을 적용한 후속연구들을 통해, 이에 대한 명확한 규명이 필요할 것으로 사료된다.