▲ 고려대안산병원 핵의학과 박기수 교수

고려대안산병원 핵의학과 박기수 교수 연구팀이 핵의학 영상을 통해 세계 최초로 운동의 항스트레스 효과를 영상화해 입증했다.

스트레스는 심혈관질환을 비롯한 만병의 주요 위험요인으로 지목되고 있으며, 특히 비만인 사람은 그렇지 않은 사람보다 높은 스트레스 수준을 가지고 있다고 알려져 있다.

그동안 운동이 스트레스를 완화시키는 것으로 알려져 왔지만, 이를 증명하는 객관적인 영상 자료는 없었는데, 연구팀은 최첨단 핵의학 영상 기법인 18F-FDG PET/CT를 통해 운동의 항스트레스 효과를 영상화했다. 

▲ 운동이 비만 여성의 임상 매개변수에 미치는 영향과 운동 후 비만 여성과 대조군 참가자 간의 비교(A-G). BMI, 체질량지수, WC, 허리둘레, SBP, 수축기혈압, DBP, 확장기혈압, SUVmax, 최대표준화섭취값, BM, 골수, hsCRP, 고감도 C반응성 단백질. 기준 비만 여성과 운동 후 비만 여성 사이의 BMI, WC, SBP, DBP, 비장 SUV max, BM SUV max, hsCRP의 P-값은 쌍체 t-test를 사용하여 결정되었다. 운동 후 비만 여성과 대조군 간의 BMI, WC, SBP, DBP, 비장 SUV max, BM SUV max의 P-값은 Student's t-test를 이용하여 측정하였다. 운동 후 비만 여성과 대조군 사이의 hsCRP의 P-값은 Mann-Whitney U 테스트를 사용하여 결정되었다. *통계적으로 유의한 차이.

연구팀은 먼저 비만 여성군과 정상인에서 스트레스 반응을 관장하는 대뇌 영역인 편도체의 활성도를 18F-FDG PET/CT를 통해 영상화 및 정량화했고, 비만 여성군에서 편도체의 활성도가 정상인에 비해 약 1.5배 증가돼 있음을 확인했다. 

즉, 비만 여성군이 정상인에 비해 스트레스 수준이 높아져 있음을 영상 지표로서 밝힌 것이다.

▲ 만성적인 신체 운동은 비만 여성의 편도체 활동(AmygA)을 현저하게 감소시켰다. 기준선에서 18F-FDG PET/CT의 대표적인 융합 영상 - (A), 운동 후 비만 여성 (B), 비비만 대조군 (C). Amyg SUV max(D)와 Temporal SUV(E)의 변화는 기준선과 운동 후 비만 여성 사이의 변화를 의미한다. 기준 비만 여성과 운동 후 비만 여성 사이의 AmygA 변화 및 운동 후 비만 여성과 비 비만 대조군 사이의 AmygA 비교(F). Amyg SUV max, 편도체의 최대 표준 흡수 값, Temporal SUV 평균, 측두엽의 평균 표준 흡수 값, AmygA, Amyg SUV max/Temporal SUV 평균. 원형 ROI는 편도체를 나타내고 화살표는 측두엽을 나타냅니다. 기준 비만 여성과 운동 후 비만 여성 사이의 Amyg SUVmax, Temporal SUV mean, AmygA의 P-값은 쌍체 t-test를 사용하여 결정되었다. 운동 후 비만 여성과 대조군 간 AmygA의 P-값은 Student's t-test를 사용하여 결정되었다. *통계적으로 유의한 차이.

또한 비만 여성군을 대상으로 유산소 운동과 근육 저항운동을 3개월간 시행한 결과 편도체의 활성도가 약 20% 감소했음을 스트레스 영상 지표로 확인했으며, 이와 더불어 편도체의 활성도가 감소하는 동안 체질량지수(BMI), 허리둘레, 혈압 모두 유의미하게 감소했다.

박기수 교수는 "이번 연구는 운동의 항스트레스 효과를 세계 최초로 객관적인 영상으로 입증한 연구이며, 임상적으로 스트레스를 줄이는 다양한 치료 전략에서 스트레스 평가 지표로서 핵의학 영상의 가치가 높다"라고 강조했다.

이번 연구논문 'Chronic physical exercise alleviates stress-associated amygdala metabolic activity in obese women: A prospective serial 18F-FDG PET/CT study'는 국제 학술지 내분비학 프런티어(Frontiers in Endocrinology) 최신호에 게재됐다.