초록 ▼

당뇨병과 당뇨병성 혈관합병증의 공통 병인으로서 산화성 스트레스의 역할에 대한 현재까지 검증된 연구 결과를 기반으로 i) epigenetic process의 중요성과 그 기전을 검색하고, ii) 당뇨 환경에 기인한 ROS에 의한 조직손상의 새로운 표적물질을 발굴하며, iii) mycophenolic acid(MPA)의 ROS 억제기전에 기인한 당뇨병 치료제로서의 가능성을 검색하여 당뇨병과 당뇨합병증의 병인에 근거한 새로운 치료 기술을 모색할 수 있는 기초 자료 제공하고자 한 연구목적을 수행하기 위하여 다음의 내용으로 진행하였음.

당뇨병과 당뇨병성 혈관합병증의 공통 병인으로서 산화성 스트레스의 역할에 대한 현재까지 검증된 연구 결과를 기반으로 i) epigenetic process의 중요성과 그 기전을 검색하고, ii) 당뇨 환경에 기인한 ROS에 의한 조직손상의 새로운 표적물질을 발굴하며, iii) mycophenolic acid(MPA)의 ROS 억제기전에 기인한 당뇨병 치료제로서의 가능성을 검색하여 당뇨병과 당뇨합병증의 병인에 근거한 새로운 치료 기술을 모색할 수 있는 기초 자료 제공하고자 한 연구목적을 수행하기 위하여 다음의 내용으로 진행하였음.
1. 당뇨환경에 노출된 신장세포의 ECM 축적과 EMT에 ROS를 매개한 histone acetylation/ deacetylation의 관여 여부, 2. 베타세포주와 흰쥐의 췌도에서 췌도 유해자극에 대한 유전자 발현의 총체적 변화 및 ROS 의존성 관찰, 3. 흰쥐의 일차배양 혈관 평활근세포에서 MPA가 ROS를 억제하여 고포도당, 고지방 및 저산소에 의한 세포의 증식, 이동 및 ECM 생산을 억제하는지 여부, 4. 당뇨병성 신증에서 중요한 역할을 하는 HDAC의 아형 검색: HDAC 각 아형의 활성, 단백질, mRNA 정량 및 도출된 HDAC 아형에 대한 siRNA를 이용, 5. OLETF rat 췌도에서 LCM 기법을 이용한 유전자 발현의 변화 및 ROS 의존성 관찰, 6. MPA와 IMPDH에 대한 siRNA가 oleic acid (OA)에 의한 사구체 혈관간 세포의 증식과 세포내 ROS 생산에 미치는 영향 비교, 7. 당뇨병성 신증 말기신부전 환자의 혈장 및 PBMC에서 histone acetylation/deacetylation, ROS, 염증성 사이토카인 그리고 임상지표의 상관관계 검색, 8. 신이식환자에서 MPA의 치료 효과와 그에 관여하는 ROS의 역할 검색, 9. 항산화제를 투여한 OLETF rat에서 신장과 췌도의 histone acetylation, HAT과 HDAC 표현 및 그에 따른 조직 손상 관련 유전자의 전사 변화 검색/비교

Abstract ▼

Oxidative stress has been proposed to be a unifying mechanism for diabetes and diabetic vascular complication. To provide a new therapeutic paradigm based on pathogenesis of diabetes and its complication, the present study has focused on i) the role of epigenetic process in diabetic renal, vascular,

Oxidative stress has been proposed to be a unifying mechanism for diabetes and diabetic vascular complication. To provide a new therapeutic paradigm based on pathogenesis of diabetes and its complication, the present study has focused on i) the role of epigenetic process in diabetic renal, vascular, and islet injury and its mechanisms involved in, ii) identification of target gene/protein causing diabetic islet injury associated with oxidative stress, iii) validation of mycophenolic acid (MPA) on possible therapeutic application for diabetes.
Followings were the specific aims of the present study.
1. Are ROS-histone acetylation/deacetylation involved in diabetic nephropathy? 2. To identify the target gene/molecules for ROS-mediated islet apoptosis using microarray, 3. To identify the mechanisms involved in protective effect of MPA on high glucose-, lipid-, and hypoxia-induced renal and vascular injury, 4. To identify HDAC isoform playing the major role in diabetic nephropathy: quantification of activity, protein, and mRNA of each HDAC isoform and the use of siRNA against HDAC isoform, 5. To identify the target gene involved in OLETF rat islet apoptosis using Laser Captured Microdissection and microarray, 6. To compare the effect of MPA and siRNA of IMPDH on oleic acid (OA)-induced cell injury and ROS generation in mesangial/vascular smooth muscle cells, 7. Prospective clinical study examining the relationship among histone acetylation/deacetylation, ROS, inflammatory cytokines, and clinical indexes, 8. To determine the protective mechanism of MPA in transplanted kidneys, 9. To determine histone acetylation, HDAC activity, and tissue injury in antioxidant-treated OLETF rat kidneys and pancreas

목차 Contents

• 최종보고서 ...1
• 목차 ...2
• I. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• II. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• III. 연구내용 및 결과 ...6
• 1. 연구개발과제의 개요 ...6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ...10
• 1. 당뇨병성 신증의 발생과 진행에 관여하는 HDAC2의 역할 ...10
• 2. 당뇨병성 신증의 발생과 진행에 관여하는 다른 HDAC 아형의 역할 ...11
• 3. 당뇨병성 신증의 발생과 진행에 있어서 ROS와 HDAC 활성화와의 상관관계 ...12
• 4. ROS-protein kinase-HDAC-EMT에 대한 가설 ...13
• 5. 말기신부전 환자에서 만성염증반응, ROS 및 HDAC 활성화와의 상관관계 ...14
• 6. 베타세포의 저산소 손상 모델: 유전자 발현의 검색 ...15
• 7. 저산소에 의한 베타세포의 손상에서 iNOS-NO 신호전달계의 역할 ...15
• 8. 저산소에 의한 베타세포의 손상에서 MAP kinase, AMPK 신호전달계의 역할 ...18
• 9. 고포도당-지질에 의한 베타세포의 손상 기전 ...20
• 10. 당뇨병 동물 모델: LCM 기술을 이용한 췌도 내 유전자발현 분석 ...21
• 11. 당뇨병 동물 모델: 항산화제 투여가 베타세포의 기능과 생존 및 HDAC 활성화에 미치는 효과 ...22
• 12. MPA가 당뇨환경에 의한 흰쥐 혈관평활근 세포의 증식 및 세포외기질 단백 생산에 미치는 영향과 그에 관여하는 기전 ...23
• 13. OA가 생쥐 사구체 혈관간 세포의 세포외기질 단백 합성 ...27
• 14. 항산화제인 NAC가 OA에 의한 생쥐 사구체 혈관간 세포의 ECM 생산에 미치는 영향 ...27
• 15. MPA의 신장세포 활성화에 관여하는 IMPDH2의 역할 ...28
• 16. 임상에서 MPA의 치료 효과와 그에 관여하는 ROS의 역할 검색 ...31
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...34
• 5. 연구결과의 활용계획 ...35
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...35
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ...35
• 8. 참고문헌 ...36
• 9. 연구성과 ...38
• 10. 기타사항 ...46