동맥 위험에서 열 충격 단백질 70의 발현에 대한 운동 (HSP70)

이 연구의 목적은 죽상경화성 말초 동맥 질환의 위험이 있는 개인에서 적당한 운동을 한 후 HSP70 단백질의 혈청 발현 수준을 결정하는 것입니다.

죽상동맥경화성 말초 동맥 질환(PAD)은 ​​동맥 혈류의 폐쇄를 유발하는 전신 질환으로 전 세계적으로 이환율과 사망률의 중요한 원인입니다 1.

PAD 환자는 질병이 없는 환자보다 심근경색, 뇌졸중 및 사망 위험이 3배 더 높습니다. 그러나 환자의 50% 이상이 무증상입니다. 그래서 질병은 진단되지 않은 상태로 남아 있습니다. 2 전 세계적으로 2억 2백만 명이 PAD에 영향을 받는 것으로 추산되며, 그 중 4천 5백만 명이 10년 동안 관상동맥 또는 뇌혈관 질환으로 사망합니다. 현재 멕시코에서 PAD의 유병률은 일반 인구의 10%입니다.3 이 질병은 수정 가능한 위험 요소(혈압, 좌식 생활 방식, 기준 혈당, 콜레스테롤 및 비만) 및 건강하지 않은 생활 방식(담배, 신체 비활동, 음식 및 심리사회적 스트레스)과 밀접한 관련이 있으며, 이는 질병에 걸릴 위험을 최대 17.2까지 증가시킵니다. 4, 5, 6회 증가된 막 투과성은 내피에서 단백질, 지질 및 지단백질의 축적 및 변형으로 이어집니다. 화학 전술 단핵구 단백질 1(MCP-1), 세포내 부착 분자(ICAM-1), 혈관 세포 부착(VCAM-1) 및 더 높은 니트로-티로신 함량과 같은 염증 유발 분자의 축적도 생성됩니다. 7 대식세포는 염증 반응의 확산에 반응하여 활성화되고 내재화된 저밀도 지단백(LDL) 수용체에 결합합니다.

대식세포는 전염증성 사이토카인을 분비하여 병변 부위에 추가 면역 세포를 모집하고 활성화하여 면역 반응을 증폭하고 성숙한 죽상경화성 플라크가 되는 복잡하고 진행된 플라크의 발달을 촉진합니다.8 ABI(Ankle Arm Index)는 이 질병의 진단 및 중증도 평가에 모두 허용되는 비침습적 금본위제입니다. PAD 진단을 위한 컷오프 포인트는 Framingham Risk Score와 관계없이 휴식 시 ABI가 0.90 미만이며 PAD 감지에 95% 민감합니다. 9, 10 혈관벽의 항상성을 유지하기 위해 혈관 세포는 높은 수준의 열 충격 단백질(HSP)을 생성합니다 11. 이러한 유형의 스트레스 단백질은 스트레스 요인 동안 세포 생존을 촉진하는 세포 보호제입니다. 12 HSP 세포 내 발현의 감소는 또한 PAD, 심혈관 질환 및 대사 증후군과 관련이 있으며, 여기서 크게 감소합니다. 10 HSP는 일반적으로 세포내 단백질이지만 세포외 수준에서 방출되면 면역 반응을 나타냅니다.13 가장 열에 민감하고 유도성이 높은 HSP는 1998년 Mizzen et al.에 의해 확립된 70kDa 계열에 속합니다(그림 1). 세포외 Hsp70(eHsp70)은 선천 면역을 자극하고 위험 신호로 작용하는 것으로 여겨진다. 혈청 Hsp70은 겉보기에 건강한 개인의 말초 순환에서 검출되었으며 운동을 포함한 다양한 스트레스 요인에 대한 반응으로 증가합니다. 12, 14

그림 1. HSP70의 분자 구조의 개략도. Carrasco L. et al. 15 운동은 주로 반응성 산소종(ROS), 상승된 온도, 호르몬, 칼슘 플럭스 또는 기계적 조직 변형을 통해 HSP 수치를 증가시킵니다.16 Hsp70의 농도는 급성 및 장기 운동을 모두 수행한 후 증가하여 높은 수준에 도달하지만 일단 보호 작용이 세포 내 및 세포 외 수준에서 모두 감소하는 것으로 나타났습니다.17 운동은 플라크 조직에서 혈관신생을 차단하여 죽상경화 플라크의 발달을 억제하는 순환 엔도스타틴을 증가시켜 죽상경화증에 유익한 효과를 발휘합니다.18 저항 운동 유형(유산소)의 등장성 수축은 편심 운동과 달리 Hsp70 수치를 증가시키는 경향이 있습니다. 반복적인 운동으로 이 단백질의 유도된 증가가 유지되는 반면 운동에 대한 다른 HSP의 초기 반응은 훈련이 진행됨에 따라 감소합니다.16 규칙적인 운동은 주로 유익한 것으로 간주되는 근육 대사, 심혈관계 및 면역 조절 효과의 장기 적응 과정을 시작합니다. 운동 중에 Hsp70이 엑소좀, 특히 유산소 운동과 관련하여 인간 순환계로 방출된다는 증거가 있습니다.19, 20 Hsp70은 산화 스트레스 억제를 통해 염증 과정을 직접적으로 억제하고, 세포자살, 과형성을 직접적으로 감소시킬 뿐만 아니라 백혈구 유출 및 염증성 사이토카인의 징후로 이어지는 부착 분자의 발현을 감소시키는 것으로 나타났습니다.16 Hsp70의 혈청 수치가 높을수록 죽상동맥경화성 내막이 두꺼워지고 관상동맥 질환의 위험이 낮아집니다.21