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알츠하이머 질병은 치매의 가장 흔한 원인으로 인지기능 및 기억력 장애의 증상을 가지며 고차원의 사고가 불가능한 신경 퇴행성 질병이다. 현재까지 알츠하이머 질병의 원인은 규명되지 않았고 수많은 가설이 제기되어 있다. 이 중 가장 유력한 가설이 아밀로이드 베타 가설이다. 아밀로이드 베타는 신경에 염증과 사멸을 유도하고 콜린성 신경에 손상을 입혀 인지기능 장애를 유발한다. 알츠하이머 질병의 치료를 위해서는 ...

알츠하이머 질병은 치매의 가장 흔한 원인으로 인지기능 및 기억력 장애의 증상을 가지며 고차원의 사고가 불가능한 신경 퇴행성 질병이다. 현재까지 알츠하이머 질병의 원인은 규명되지 않았고 수많은 가설이 제기되어 있다. 이 중 가장 유력한 가설이 아밀로이드 베타 가설이다. 아밀로이드 베타는 신경에 염증과 사멸을 유도하고 콜린성 신경에 손상을 입혀 인지기능 장애를 유발한다. 알츠하이머 질병의 치료를 위해서는 아세틸콜린 에스터라제 억제제를 사용하여 기억력을 담당하는 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도를 일시적으로 올려준다. 하지만 이는 일시적인 증상 개선만 보이기에 알츠하이머 환자들을 위한 효과적인 치료제 개발이 필요하다. 최근 알츠하이머 질병을 포함하여 다양한 질병의 치료를 위해 줄기세포가 치료제로서 사용되고 있다. 줄기세포는 세포 분열과 분화를 진행할 수 있으며 알츠하이머 질병 동물 모델에 투여하였을 때, 알츠하이머 질병의 치료 효과를 보였다는 연구 결과가 보고되어져 있다. 뉴로글로빈은 뇌에서 세포를 보호하고 세포 증식과 관련한 신호 전달 경로를 활성화시키는 역할이 있기에 뉴로글로빈읖 과발현한 신경줄기세포는 기존 줄기세포보다 더 뛰어난 치료 효과를 보일 것이다. 따라서, 본 연구에서는 뉴로글로빈을 과발현한 신경 줄기 세포 (F3.Ngb) 를 이용하여 알츠하이머 질병의 치료 효과를 보고자 하였다. N2A (마우스 신경모세포종)에 아밀로이드 베타를 처리하고 F3.Ngb와 동시에 배양하였을 때, 아밀로이드 베타에 의한 염증과 사멸이 감소하였고 N2A 세포의 생존력 또한 증가하였다. 알츠하이머 질병을 가지는 형질전환 마우스에 F3.Ngb를 투여하고 4주 후에 행동검사를 진행하였을 때, 행동에 있어 알츠하이머 증상 개선을 관찰할 수 있었다. 이에 마우스의 뇌를 분석하였을 때, 콜린성 신경이 회복되었고 알츠하이머 질병의 원인물질인 아밀로이드 베타가 제거되었다. 또한, 투여한 F3.Ngb는 마우스의 뇌 안에서 뉴런으로 분화하여 뉴로글로빈을 발현하는 것이 확인되었다. F3.Ngb는 뉴로글로빈의 과발현과 신경영양인자의 활발한 분비를 통해 콜린성 신경의 회복, 미세아교세포의 활성화를 통한 아밀로이드 베타 제거, 투여한 줄기세포에서 분화한 뉴런의 증식을 활발히 하여 줄기세포 기반 치료법의 효과를 증가시킨 것으로 생각된다. 본 연구를 통해 F3.Ngb는 알츠하이머 질병의 치료 효과가 우수하며 알츠하이머 질병의 새로운 치료 후보 물질 로서의 가능성을 제기하는 바이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia, a neurodegenerative disorder characterized by increasing neuronal loss and cognitive impairment. Amyloid β (Aβ) causes neurotoxicity and contributes to the progression of AD. Drugs currently used for the treatment of AD provide supportiv...

Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia, a neurodegenerative disorder characterized by increasing neuronal loss and cognitive impairment. Amyloid β (Aβ) causes neurotoxicity and contributes to the progression of AD. Drugs currently used for the treatment of AD provide supportive care for memory deficits without stop or reverse the progression of the disease. Therefore, it is urgent to develop an effective treatment for AD patients. For the development of effective treatments, stem cell-based therapeutic techniques were investigated in this study. Recent studies have also revealed neuroglobin’s (Ngb) importance in the treatment of AD. So, the purpose of this study is to demonstrate the therapeutic efficacy of Ngb overexpressing human neural stem cells (F3.Ngb) in the treatment of AD. In N2A cells subjected to Aβ and co-cultured with F3.Ngb, inflammation and apoptosis were significantly decreased by F3.Ngb hNSCs. F3.Ngb was transplanted into APPswe/PS1dE9 AD model mice. Transplanted F3.Ngb hNSCs differentiated into neurons, expressed Ngb protein, improved ACh level, decreased Aβ plaques, and restored learning and memory function in mice with AD. Growth factors (GFs) and neurotrophic factors (NTFs) were restored, and neurons differentiated from transplanted hNSCs were proliferated by transplantation of F3.Ngb hNSCs. Considering these points, it is suggested that hNSCs overexpressing Ngb could be a candidate for cell therapy in advanced AD therapy.

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