초록 ▼

활성산소종이 급성 및 만성 퇴행성신경질환의 유발에 매우 중요한 역할을 한다는 것은 널리 알려져 있다. 그러나 활성산소종이 질환의 발병 및 정도를 조절하는 다양성과 이에 미치는 정확한 기전에 대해서는 아직도 체계적인 해석을 내리지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구과제에서는 활성산소종에 의한 특이적 세포사멸의 존재여부를 연구하고 세포독성 유발과 그 기전을 밝히는 것을 본 연구과제의 최종목표로 설정하였다
1. 활성산소종의 종류에 따른 특이적 세포사멸에 대해 연구하고 활성산소종에 의해 운영되는 선택적 신경계 세포사멸 신호전달 기

활성산소종이 급성 및 만성 퇴행성신경질환의 유발에 매우 중요한 역할을 한다는 것은 널리 알려져 있다. 그러나 활성산소종이 질환의 발병 및 정도를 조절하는 다양성과 이에 미치는 정확한 기전에 대해서는 아직도 체계적인 해석을 내리지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구과제에서는 활성산소종에 의한 특이적 세포사멸의 존재여부를 연구하고 세포독성 유발과 그 기전을 밝히는 것을 본 연구과제의 최종목표로 설정하였다
1. 활성산소종의 종류에 따른 특이적 세포사멸에 대해 연구하고 활성산소종에 의해 운영되는 선택적 신경계 세포사멸 신호전달 기작에 대한 연구
2. 활성산소종 특이적으로 발현되거나 조절되는 target proteins에 대한 규명 및 이들에 의한 생리활성조절 기전의 연구
3. 활성산소종에 의한 사멸과정중의 신경세포와 교세포간의 cross-talk에 대한 기전 및 역할에 대한 연구
4. 활성산소종에 의해 신경세포가 사멸할 때 protein kinases의 활성변화를 연구하고 사멸이 조절되는 양상을 분석하며 세포사멸의 매개전달물질을 결정
5. 활성산소종의 신경독성을 매개하는 kinase(s)의 down stream에 있는
transcription factors의 활성변화 연구.
6. 항산화효소의 활성변화를 연구하고 발현 변화 및 조절 양상을 transcriptional level에서 조절되는 지를 연구
7. 특이 활성산소종에 의해 조절되는 미토콘드리아의 기능 및 막전위 변동 연구
8. 활성선소종에 의한 세포사멸신호전달인자 (intracellualr pH, calcium, caspase, kinase) 간의 temporal 및 spatial sequence의 규
1. 6-hydroxydopamine(6-OHDA)이나 MPP+에 의한 세포사멸에 활성산소종이 관여하고 있으며 활성산소종 생성이 다르게 일어남.
2. 6-OHDA의 처리에 의해서 JNK 및 p38 pathway가 선택적으로 활성화가 되나, MPP+의 처리에 의해서는 JNK 및 p38 pathway상에는 별 변화를 일으키질 못하는 것도 관찰함.
3. 6-OHDA으로 유도된 신경세포의 사멸은 NF-kB의 translocation을 유도하나, MPP+에 의한 신경세포의 사멸과정 중에는 이와 같은 현상이 매우 미약하게 일에 남을 관찰함.
4. 면역활성화된 교세포는 활성산소종을 생성 유리하나 세포내 항산화기전(환원형 글루타치온)에 의하여 충분히 억제되고 있음. 그러나 면역활성화된 교세포가 에너지원인 포도당 결핍시 빠르게 세포내 환원형 글루타치온 양이 감소하게 되어 활성산소종에 의한 세포독성을 막지 못한다는 것을 발견함. 본 연구에서 이러한 에너지원 결핍된 면역활성화교세포의 사멸은 세포막 투과성이 있는 항산화제인 porphyrins에 의하여 억제된다는 것을 밝힘.
5. 면역활성화된 교세포가 포도당 결핍시 일어나는 세포사멸은 세포내 pH가
알칼리인 경우 증가하는 경향을 보였으며 이는 세포내 환원성 글루타치온의 함량 저하와 peroxynitrite 생성의 증가와 밀접한 관계가 있음. 또한 세포내 pH가 알칼리인 경우 증가하는 세포사멸은 미토콘드리아의 기능 저하가 pH에 의존적임점과 관련되어 있었음.
6. 활성산소종은 PARP 활성을 증가시키고 caspase 의존적, 혹은 비의존적 경로를 통하여 세포사멸을 유도함.

Abstract ▼

Reactive oxygen species have been well known to play a key role in acute and chronic neurodegenerative diseases. However, the multiple role of ROS and the mechanism for the ROS-associated neurodegenerative diseases remains still unclear. Therefore, in the present proposal we investigated the existen

Reactive oxygen species have been well known to play a key role in acute and chronic neurodegenerative diseases. However, the multiple role of ROS and the mechanism for the ROS-associated neurodegenerative diseases remains still unclear. Therefore, in the present proposal we investigated the existence of ROS -specific cell death modes and the mechanism for the specificity
1. Identification of the selective neuronal death and determination of its mode according to the kinds of ROS.
2. Identification of ROS-sepcific expression of target proteins and their mechanism
3. Delineation of the cross-talk between neurons and glia in the process of ROS-evoked death
4. Study of the role of protein kinase C, protein kinase A and mitogen activated protein kianse in ROS-mediated neuronal cell death.
5. Study on the changes of the activity of transcriptional factors down-stream of cell death-associated ROS
6. Investigation of the expression and regulation of antioxidant enzymes
7. Study on the ROS-specific regulation of mitochondrial function and MTP depolarization
8. The spatial and temporal profile of those intracellular signalling elements will be established.
1. ROS is involved in 6-OH and MPP+-mediated cell death. Different kinds of ROS are generated by 6-OH and MPP+
2. 6-OHDA, but not MPP+, activates JNK and p38
3. 6-OHDA, but not MPP+, induces NF-kB translocation.
4. Immunostimulated glial cells produce a large amount of ROS. However, cells are healthy thanks to the intracellular antioxidant systems such as glutathione. However, under glucose-deprived conditions immunostimulated glial cells become highy vulnerable. The increased death of glucose-deprived immunostimulated glial cells are prevented by cell membrane-permeable SOD mimetic porphyrins.
5. The increased death of glucose-deprived immunostimulated glial cells are dependent on intracellular pH levels. Thus, intracellular alkalinization further augmented the increased death. This augmentation is associated with the incresed level of peroxynitrite and consenquent decrease ofmitochondrial finction and mitochondrial transmembrane potential.
6. ROS increased the activity of PARP and induces neuronal cell death through caspase-dependent and/or independent pathways

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...14
• 3. 결과 및 고찰...17
• 4. 결론...45
• 5. 인용문헌...49