Follistatin –like protein 1 (FSTL1) secretion during exercise

Abstract

The benefits of aerobic training on cardio-metabolic health seem to be partly mediated by the cumulative effects of repeated, acute bouts of exercise-induced changes in several hormones and molecules such as the so-called myokines and adipokines, which are released from muscles and adipose tissue, respectively, to the blood and exert endocrine or paracrine effects in other cells, tissues or organs. Follistatin-like-1 (FSTL1) is a novel adipo-myokine that has been demonstrated in recent years to be associated with metabolism and insulin sensitivity. Also in heart, FSTL1 has been regarded as cardio-protective molecule upregulated in heart injuries including myocardial infarction, pressured overload-induced hypertrophy and ischemia/reperfusion injury. FSTL1 is also considered as an angiogenic factor, suggesting that FSTL1 might be an important factor in cardiovascular system. Recently, it has been reported that FSTL-1 facilitates adipocyte apoptosis, and in obese individuals, circulating FSTL-1 levels were found to be lower than those in nonobese individuals. Therefore, the primary objective of this study was to find out the factors that could affect the release of FSTL1 during exercise and finally investigate the cardio-protective effect of aerobic exercise through the aspect of myokine FSTL1.

심혈관계 건강과의 연관성을 인정받고 있는 호르몬인 FSTL1 의 운동 중 분비에 영향을 미치는 요인을 유산소 운동을 통한 실험으로 확인 하고, 유산소운동이 심혈관계 건강증진에 기여함을 마이오카인인 FSTL1 의 관점에서 해석하고자 함. 지속적인 중강도의 유산소 운동 수행에 무리가 없는 건강한 만 19-40세의 남성 중 BMI 18.5-22.9kg/m2의 lean group 7명과 BMI 25-29.9kg/m2의 obese group 8명으로, 총 15명을 대상으로 모은 개 인에게 설정된 중강도 유산소 운동(300Kcal 소모)을 Tread mill test 로 시행함. 모든 대상자들은 운동시작 전 인체계측 및 8시간 금식 유지한 상태에서 TC, Tg, HDL-C,LDL-C을 포함한 생화학적 특징 조사를 시행하였고, 운동 시작한 후, 운동중간, 운동직후, 운동완료 회복기 30분, 1시간, 2시간 지점에서 각각 공복혈당과 FSTL1 을 채 혈을 통해 측정함. 운동 전구간에서 FSTL1 의 평균값은 obese group 에 비해 lean group 에서 높게 측정되었지만, 통계학적인 유의미성은 없었음. 1) 상관성분석: 운동중간지점 FSTL1과 Bwt, DBP 은 통계적으로 유의미 한 상관성을 보임(r=-0.582,r=-0.55/p=0.023,p=0.034). 운동직후의 FSTL1 과 Bwt, DBP도 유의미한 상관성을 보임(r=-0.524,r=-0.666/ p=0.045,p=0.007). 회복기 30분의 FSTL1 과 Bwt, body fat mass, visceral fat area, SBP, DBP는 유의미한 상관성을 보임 (r=-0.718,r=-0.621,r=-0.711,r=-0.588,r=-0.683/ p= 0.003,p=0.013,p=0.003,p=0.021,p=0.005). 회복기1시간의 FSTL1과 Bwt, visceral fat are 는 유의미한 상관성을 보임 (r=-0.621,r=-0.514/p=0.013,p=0.05). 운동회복기의 Post AUC FSTL1 은 Bwt,SBP,DBP 와 유의미한 상관성을 보 임.(r=-0.546,r=-0.611,r=-0.606/ p=0.035,p=0.015,p=0.017). Total AUC FSTL1 은 Bwt,visceral fat area, DBP 와 유의미한 상관성을 보 임 (r= -0.625,r=-0.575,r=-0.59/ p=0.013, p=0.025,p=0.021). 2) 다중회귀분석: Anthropometric measure 와 FSTL1을 독립변수로 한 분석에서는, 운동전,운동중간지점,회복기2시간FSTL1,은 독립적으로 DBP 에 영향을 줌(p=0.034, p=0.048, p=0.014/ B=-0.554,B=-0.737,B=-0.675). Lipid profile 과 FSTL1을 독립변수 로 한 분석에서는,운동중간지점,운동직후,회복기30분FSTL1이 DBP에 독립적 영향을 줌(p=0.023,p=0.049,p=0.031/ B=-0.601,B=-0.667,B=-0.751). 회복기와 운동전구간 FSTL1 AUC 는 각각 DBP에 독립적으로 영향을 줌(p=0.044,p=0.039/ B=-0.615,B=-0.615). Anthropometric measures 와 blood pressure 그리고 FSTL1 은 서로 유의미한 상관성을 보임. Anthropometric measures의 FSTL1 에 대한 독립적 영향력은 확인하지 못함. 운동중과 후의 FSTL1 은 DBP에 독 립적 영향을 주는 요인으로 해석되며, 이는 유산소운동의 심혈관계 건강 증진에의 효과를 해석하는데 마이오키인은 FSTL1 을 통해 해석 을 할 수 있을 것으로 기대됨.