Effects of Treadmill Exercise on Stress-Induced Gut Microbiota Dysbiosis and Brain Dysfunction

• 발행기관: 한국운동재활복지협회
• 저자명: 박상서(Sang-Seo Park) 신말순(Mal-Soon Shin)
• 간행물 정보: 『운동재활·복지』제6권 제2호, 191~198쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 예술체육 > 체육
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.07.31

국문 초록

만성적 스트레스는 장-뇌 축(gut-brain axis)을 교란시켜 염증, 기분 장애, 인지 기능 저하를 초래한다. 본 연구는 트레드밀 운동이 구속 스트레스로 유발된 우울 증상과 기억력 저하를 완화할 수 있는지를 장내 미생물 구성, 염증성 사이토카인, step-down passive avoidance test, forced swim test를 통하여 분석하였다. 생후 8주 된 수컷 Sprague-Dawley 쥐 (N = 40)를 대조군 (n = 10), 대조 + 트레드밀 운동군 (n = 10), 구속 스트레스군 (n = 10), 구속 스트레스 + 트레드밀 운동군의 4개 그룹으로 나누었다. 구속 스트레스는 30일 동안 매일 2시간씩 적용하였고, 트레드밀 운동은 주 5회, 하루 30분 동안 저강도 운동을 실시하였다. 구속 스트레스는 기억력을 저하시키고 우울 유사 행동을 증가시켰으며, 대장과 해마 TNF-α와 IL-6 수치를 높이는 한편, Bacteroidetes phylum와 Bacteroides genus의 풍부도를 감소시켰다. 트레드밀 운동은 구속 스트레스로 인한 해마 및 대장의 염증을 완화하고, 장내 미생물 균형을 회복시키며, 기분과 인지 기능을 개선하는 데 효과적이다. 이러한 결과는 트레드밀 운동이 스트레스 완화를 위한 효과적인 비약물적 중재 전략임을 시사한다.

영문 초록

Chronic stress disrupts the gut-brain axis, contributing to inflammation, mood disturbances, and cognitive impairment. This study aimed to examine whether treadmill exercise could alleviate restraint stress-induced depressive symptom and impaired memory function, focusing on gut microbiota composition, pro-inflammatory cytokines, step-down passive avoidance test, forced swim test. Male Sprague-Dawley rats (N = 40) were assigned to four groups: the control (n = 10), the control + treadmill exercise group (n = 10), the restraint stress group (n = 10), and the restraint stress + treadmill exercise group (n = 10). Restraint stress was applied for 2 hours daily over 30 days, and low-intensity treadmill exercise was conducted for 30 min per day, 5 days per week. Restraint stress impaired memory and increased depressive-like behavior, accompanied by elevated tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) levels in the colon and hippocampus, as well as a reduction in the abundance of Bacteroidetes phylum Bacteroides genus. Treadmill exercise reduces inflammation in the hippocampus and colon caused by restraint stress, helps restore gut microbiota balance, and improves both mood and cognitive function, supporting its role as an effective non-pharmacological intervention for stress management.

목차

I. INTRODUCTION

II. METHODS

III. RESULTS

IV. DISCUSSION

V. CONCLUSION

REFERENCES

키워드

트레드밀 운동 장내 미생물 기억력 우울 증상 구속 스트레스 Treadmill exercise gut microbiota memory ability depressive symptom restraint stress

참고문헌

• International Journal of Environmental Research and Public Health
• Neuroscience and Biobehavioral Reviews
• Trends in Neurosciences
• Neurobiology of Stress
• Brain, Behavior, and Immunity
• Behavioural Brain Research
• International Neurourology Journal
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• Psychosomatic Medicine
• Frontiers in Nutrition
• Physiological Reviews
• European Journal of Pharmacology
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• Biochemical and Biophysical Research Communications
• Nature Neuroscience
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• International Journal of Molecular Sciences
• Frontiers in Cellular and Infection Microbiology