초록 ▼

최종목표

보건복지부가 지정한 권역별 응급의료센타를 중심으로 뇌, 척수손상환자를 위한 다병원 통합 환자 관리 전산 체계와 급성기 환자의 표준 치료법을 개발하여 환자 치료에 도움이 되며, 동물모델을 이용하여 뇌 척수 손상기전 규명하고, 배양세포를 이용한 신경재생법을 개발하여 기능회복 방안을 모색함으로 환자 치료에 응용하려함

연구방법
제 1세부과제
○ 뇌 손상 임상 연구의 기본이 되는 자료은행 개발
○ 인간에서 발생되는 뇌손상과 유사한 뇌 손상 동물 모델 제작 및 분석
○ 뇌손상 환자에서 기

최종목표

보건복지부가 지정한 권역별 응급의료센타를 중심으로 뇌, 척수손상환자를 위한 다병원 통합 환자 관리 전산 체계와 급성기 환자의 표준 치료법을 개발하여 환자 치료에 도움이 되며, 동물모델을 이용하여 뇌 척수 손상기전 규명하고, 배양세포를 이용한 신경재생법을 개발하여 기능회복 방안을 모색함으로 환자 치료에 응용하려함

연구방법
제 1세부과제
○ 뇌 손상 임상 연구의 기본이 되는 자료은행 개발
○ 인간에서 발생되는 뇌손상과 유사한 뇌 손상 동물 모델 제작 및 분석
○ 뇌손상 환자에서 기능회복인자 처치

제 2세부과제
○ 척수 손상 환자의 급성기 표준치료법 확립
○ 척수손상 관자의 예비통합관리체제 구축

제 3세부과제
○ 정상 동물과 뇌, 척수 손상 동물에서 기능 검사, 조직학적 및 생화학적 분석
○ 뇌, 척수 손상 환자에서 물리적 치료법 개발
○ 뇌. 척수 손상 후 동물 모델의 운동기능 회복에 운동학습
○ 신경재생 치료 후 환자에서 개발된 물리적 치료
○ 동물모델에서 뇌, 척수 손상 후 기능 평가

제 4세부과제
○ 인간에서 발생되는 척수 손상과 유사한 동물 모델의 제작
○ 중추 신경인 척수 신경 축삭 재생법 개발 및 많은 축삭의 재생을 위한 환경 결정
○ 척수 손상 환자에서 동물에서 개발된 이식 수술 실시하여 운동 마비된 사지 운동 회복법 개발

제 5세부과제
○ 신경모세포와 성상세포 배양
○ 신경영양인자의 발현 조사

제 6세부과제
○ Synaptogenesis signal과 PLD signal의 crosstalk 규명
○ PLD의 인위적 활성조절과 synaptogenesis 유도효과 연구

제 7세부과제
○ 소교세포의 활성화에 따른 activation profile의 검색 및 비교
○ Activation profile의 upstream signaling을 확인

제 8세부과제
○ 흰쥐 cDNA microarray를 이용한 뇌손상 및 기능회복 관련 유전자 대규모 분리
○ In situ hybridization 조직화학법을 이용한 분리 유전자 검증
○ 뇌손상 in vitro 배양세포 모델을 이용한 선별 유전자들의 뇌손상 및 기능회복 관련성 검증
○ 항체 제작 및 전자현미경적 면역세포화학법을 이용한 유전자 기능 검색
○ 뇌손상 및 기능회복 관련 신규유전자의 염색체 상 위치 확인 및 사람 homologue 확인

연구결과
제 1세부과제
○ 뇌 손상 동물 모델 개발 및 분석 - Water Hammer Percusion Injury Device (Dragonfly)를 이용한 동물모델을 생화학 조직학적으로 분석
○ 뇌 손상후 치료 약제에 대한 연구 - Cyclosporin A, Magnesium, 저체온 처리
○ 뇌 손상후 인지 기능의 변화 연구- Barnes Maze Test 방법 및 평가 방법의 확립
○ 뇌 손상 환자의 표준 치료법 개발 - 감압개두술, 저체온법
○ 뇌손상 환자의 통합관리체제 구축 - NeuroTrauma.cuk.ac.kr

제 2세부과제
○ 척수 손상 환자의 표준 치료법 개발
○ 척수 손상 환자에 대한 전산 통합 관리 체제 구축
○ 척수 손상-환자의 표준화 치료법 적용 및 이미 만들어진 표준화 치료법을 증명하고 척수 손상의 치료에 대한 임상연구 수행

제 3세부과제
○ 척수손상의 모델로서 실험적 뇌척수염을 유도한 Lewis rat에서 행동 양상 및 방광 기능의 자연경과, 신피질 호르몬 치료시에 방광 기능의 변화, estrogen 치료 시에 방광 기능의 변화 관찰
○ 외상성 뇌손상 실험동물에서 생화학적 변화 관찰: Cyclooxygenase-2의 발현
○ 뇌손상(허혈성 뇌졸중) 흰쥐모델에서 트레드밀운동이 향신경인자 발현 및 운동행동지표에 미치는 영향
○ 활성화된 소교세포의 형태변화와 아산화 질소생성에 Adenosine과 ATP가 미치는 영향
○ 외상성 중심성 척수 증후군 환자의 기능적 회복

제 4 세부과제
○ 흰쥐의 좌골 신경에서 슈반세포, olfactory bulb에서 olfactory ensheathing cell을 채취하여 배양
○ 슈반세포와 olfactory ensheathing cell 특이적인 promoter 클로닝
○ 인간에서 발생한 척수 손상과 유사한 일정한 척수 손상 모델을 정립
○ 흰쥐의 olfactory bulb에서 olfactory ensheathing cell을 채취하여 배양하여 이식 후 NGF, BDNF, GDNF의 발현관찰
○ immunochemical staining을 실시하여 재생된 축삭의 발생 부위 확인
○ 하지 운동 회복을 kinematic analysis 방법으로 측정
○ nerve growth factor(NGF)를 투여하여 axon의 재생에 영향을 주는지 조사
○ NGF를 많이 생산하는 genetically engineering schwann cell 이나 olfactory ensheathing cell 개발
○ ELISA등을 이용하여 슈반세포와 olfactory ensheathing cell에서 NGF, BDNF 및 GDNF의 단백을 정량화
○ 환자의 sural nerve에서 schwann coll을 채취하여 배양

제 5 세부과제
○세포적 치료법 연구 - Ratl stem cell culture 확립, Human stem cell colture 확립
○유전자 치료법- GDNF와 BDNF isolation, 성상세포에서 GDNF의 효과 검증, Human cell에서 GDNF의 효과 검증, 동물모델 이식 및 기능적 회복 측정

제 6세부과제
○ 신경 줄기 세포의 배양과 synaptogenesls 의 marker의 구축
○ 신경 줄기 세포의 분화와 PLD 의 연관성에 관한 연구
○ Synaptogenestis를 유도하는 PLD의 활성변화에 Rho family GTPase의 조절의 여부 확인
○ 신경 줄기 세포 분화 시 PLD 발현의 증가에 관여하는 signaling에 관한 연구

제 7세부과제
○ 신경교세포 자극제 (LPS, inteferon-gamma, gangliosides)에 따른 activation profile 비교 검색
○ 징적인 mediator와 전사조절인자를 중심으로 발현에 관여하는 upstream signaling의 규명
○ 기존의 항염증물질 중 curcumin, PPAR-v, -a가 JAK-STAT signal에 대한 억제작용 확인
○ 활성억제에 관여할 수 있는 signaling molecules, pathway의 확인을 통한 새로운 억제대상 물질의 도출 및 그 효과의 확인

제 8 세부과제
○ 뇌손상 및 기능회복에 관련된 유전자 대규모 분리 및 검증
○ full-length cDNA library 제작과 신규유전자 full-length cDNA 분리
○ Experimental FP brain injury induces temporally and regionally specific expression of heat shock proteins
○ 발굴유전자의 기능분석

Abstract ▼

Purpose of the project
○ The understanding of brain, spine injury mechanisms using in vivo and in vitro systems
○ The development of neuronal regeneration methods
○ The development of nobel therapeutic stratagem for traumatic injury patients in brain and spine
○ Application of experiment

Purpose of the project
○ The understanding of brain, spine injury mechanisms using in vivo and in vitro systems
○ The development of neuronal regeneration methods
○ The development of nobel therapeutic stratagem for traumatic injury patients in brain and spine
○ Application of experimental data to clinical trial
Outcome
lst research group
○ The establishment of brain injury animal model(Water hammer percusion injury device) and biochemical and histological analysis
○ Build clinical data base and integrated control system for brain injury patients-neurotrauma.cuk.ac.kr
○ Recognition functional study of brain injury models - Barnes Maze test
○ Development of standard therapeutic methods for brain injury patients - hypothermia et al.
2nd research group
○ Development and establishment of standard therapeutic methods for spinal injury patients
○ Build clinical: data base and integrated control system for spinal injury patients
3rd research group
○ Bladder function analysis of spinal injury animal model
○ Biochemical analysis of brain injury animal model
○ Study of Adenosine and ATP effect on NO synthesis in microglial cells
4th research group
○ The cloning of olfactory ensheating cell specific promoter
○ Schwann cell culture
○ Establishment of spine injury model homologous to human case
○ Analysis schwann cell implantation effect on dendrite regeneration in spinal injury model
5th research group
○ Establishment of stem cell lines - Ratl, human stem cell
○ Gene therapy - GDNF and BDNF isolation and analysis of its effect
6th research group
○ Establish neuronal stem cell culture and synaptogenesis marker
○ Study of relation between synaptogenesis and PLD
○ Study of Rho signaling in PLD activation pathway
○ Study of signaling pathways leading to PLD expression in neoronal stem celldifferentiation
7th research group
○ Activation profile of several genes induced by LPS, interferon-gamma and gangliosides
○ Study of signaling pathways leading to transcriptions of the genes
○ The effect of curcumin, PPAR-v, -a on ]AK-STAT pathway
○ The development of new anti-inflamation molecules
8th research group
○ Sreening of genes related with brain injury mechanism
○ Full length cDNA isolation
○ Experimental FP brain injury induces temporally and regionally specific expression of heat shock proteins○ Functional study of the genes

목차 Contents

• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과...11
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...11
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...21
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...75
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획(개발과제만 해당)...95
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과...96
• 6. 연구개발결과의 파급효과...159
• 7. 첨부서류...160
• Ⅲ. 제 1 세부연구개발과제 연구결과...332
• 1. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...333
• 2. 제 1 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...335
• 3. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...337
• 4. 제 1 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...349
• 5. 제 1 세부연구개발과제의 연구성과...350
• 6. 참고문헌...378
• Ⅳ. 제 2 세부연구개발과제 연구결과...379
• 1. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...380
• 2. 제 2 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...380
• 3. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...383
• 4. 제 2 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...383
• 5. 제 2 세부연구개발과제의 연구성과...385
• 6. 참고문헌...396
• Ⅴ. 제 3 세부연구개발과제 연구결과...398
• 1. 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...399
• 2. 제 3 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...401
• 3. 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...411
• 4. 제 3 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...420
• 5. 제 3 세부연구개발과제의 연구성과...433
• 6. 참고문헌...444
• Ⅵ. 제 4 세부연구개발과제 연구결과...457
• 1. 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...458
• 2. 제 4 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...458
• 5. 제 4 세부연구개발과제의 연구성과...463
• 6. 참고문헌...491
• Ⅶ. 제 5 세부연구개발과제 연구결과...493
• 1. 제 5 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...494
• 2. 제 5 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...494
• 3. 제 5 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...495
• 4. 제 5 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...497
• 5. 제 5 세부연구개발과제의 연구성과...498
• 6. 참고문헌...504
• Ⅷ. 제 6 세부연구개발과제 연구결과...505
• 1. 제 6 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...506
• 2. 제 6 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...506
• 3. 제 6 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...508
• 4. 제 6 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...517
• 5. 제 6 세부연구개발과제의 연구성과...522
• 6. 참고문헌...528
• Ⅸ. 제 7 세부연구개발과제 연구결과...530
• 1. 제 7 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...531
• 2. 제 7 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...534
• 3. 제 7 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...536
• 4. 제 7 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...539
• 5. 제 7 세부연구개발과제의 연구성과...540
• 6. 참고문헌...546
• Ⅹ. 제 8 세부연구개발과제 연구결과...547
• 1. 제 8 세부인구개발과제의 최종 연구개발 목표...548
• 2. 제 8 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...549
• 3. 제 8 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...552
• 4. 제 8 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...563
• 5. 제 8 세부연구개발과제의 연구성과...565
• 6. 참고문헌...568