초록 ▼

■ 연구목적
체내에서 생성되어 면역작용 및 신경세포의 성숙, 분화등에 중요한 역할을 하는 것으로 보고된 butyrate가 뇌소교세포의 활성화에 미치는 영향 및 그 작용기전을 연구함으로서 궁극적으로는 butyrate의 항염증작용을 규명하며 나아가 퇴행성 신경질환의 치료제 개발에 응용하는 것을 최종 목표로 함.
■ 연구방법
뇌소교세포에서의 sodium butyrate의 항염증작용 및 그 기전을 규명하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였음.
▸Sodium butyrate가 LPS 또는 IFN-γ로 활성화된 소교세포

■ 연구목적
체내에서 생성되어 면역작용 및 신경세포의 성숙, 분화등에 중요한 역할을 하는 것으로 보고된 butyrate가 뇌소교세포의 활성화에 미치는 영향 및 그 작용기전을 연구함으로서 궁극적으로는 butyrate의 항염증작용을 규명하며 나아가 퇴행성 신경질환의 치료제 개발에 응용하는 것을 최종 목표로 함.
■ 연구방법
뇌소교세포에서의 sodium butyrate의 항염증작용 및 그 기전을 규명하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였음.
▸Sodium butyrate가 LPS 또는 IFN-γ로 활성화된 소교세포로부터 생성되는 염증성/항염증성 싸이토카인 및 iNOS의 발현에 미치는 영향을 분석하였음.
▸Sodium butyrate가 염증반응을 조절하는 것으로 알려진 신호전달인자인 NF-κB, AP1, IRF-1, MAP kinase 및 JAK/STAT등의 활성 및 발현에 미치는 영향을 분석하였음.
▸상기의 결과를 토대로 IFN-γ에 의해 유도되는 NO의 생성을 sodium butyrate가 선택적으로 저해하는 기전 및 기타 싸이토카인들을 조절하는 기전을 밝혔음.
▸더 세부적인 기전연구의 일환으로 sodium butyrate에 의해 항염증성 조절인자인 SOCS-1,3 및 PPAR-γ 등의 발현 또는 활성이 조절되는지를 조사하였음.
▸공배양 기법 및 conditioned media등을 이용하여, 활성화된 교세포에 의한 신경세포의 사멸이 sodium butyrate에 의해 억제되는지를 조사하였음.
▸위의 실험을 BV2 microglial cell line 및 일차배양 소교세포에서 실시하여 궁극적으로 sodium butyrate에 의한 항염증 작용 및 그 메커니즘을 밝혔음.
■ 연구결과
▸Sodium butyrate는 IFN-γ로 활성화된 소교세포로부터 생성되는 iNOS 및 TNF-α의 발현을 억제하나 LPS에 의해 유도된 iNOS 및 TNF-α의 발현에는 영향을 미치지 않음을 밝힘.
▸Sodium butyrate가 IFN-γ에 의해 유도된 NF-κB, IRF-1의 DNA binding activity 및 transcriptional activity를 감소시킴을 밝힘.
▸Sodium butyrate는 IFN-γ에 의해 유도된 JAK/STAT 등의 활성 및 발현에 영향을 미치지 않으나, MAPK/ERK의 활성을 선택적으로 감소시킴을 볼 수 있었음.
▸Sodium butyrate는 항염증성 조절인자인 SOCS-1,3 및 PPAR-γ 등의 발현 또는 활성에 영향을 미치지 않았음
▸conditioned media를 이용하여, 활성화된 교세포에 의한 신경세포의 사멸이 sodium butyrate에 의해 억제되는 것을 볼 수 있었음.
▸최종적으로 소교세포에서 sodium butyrate의 항염증 효과는 IFN-γ에 의한 면역자극에 특이적이며, ERK-NF-κB 및 ERK-IRF-1 pathway를 억제함으로써 항염증작용을 나타냄을 증명함.

Abstract ▼

■ Research Purpose
This project was performed to understand the anti-inflammatory mechansim of sodium butyrate and thus apply to development of therapeutic agents for neurodegenerative diseases.
■ Experimental Procedures
The following experiments were carried out to identify the anti-inflam

■ Research Purpose
This project was performed to understand the anti-inflammatory mechansim of sodium butyrate and thus apply to development of therapeutic agents for neurodegenerative diseases.
■ Experimental Procedures
The following experiments were carried out to identify the anti-inflammatory mechanism of sodium butyrate in microglial cells.
▸The effect of sodium butyrate on the expression of pro-/anti-inflammatory cytokines or iNOS was determined in LPS or IFN-γ-stimulated microglial cells.
▸The effect of sodium butyrate on the activities of NF-κB, AP1, IRF-1, MAP kinase and JAK/STAT were determined.
▸By the above results, the selective inhibitory mechansim of IFN-γ-induced iNOS and cytokine expression by sodium butyrate was identified.
▸Furthermore, the effect of sodium butyrate on anti-inflammatory mediators such as SOCS-1,3 and PPAR-γ were examined.
▸By co-culture method or using conditioned media, the inhibitory effect of sodium butyrate on neuronal cell death was determined.
▸By using BV2 microglial cell lines and primary cultured microglia, the anti-inflammatory mechanism of sodium butyrate was finally identified.
■ Results
▸We found that sodium butyrate inhibited IFN-γ-, but not LPS-mediated induction of iNOS and TNF-α expression in microglia.
▸Sodium butyrate inhibited DNA binding and transcriptional activity of NF-κB and IRF-1 induced by IFN-γ.
▸Sodium butyrate repressed IFN-γ-induced ERK activity, without affecting JAK/STAT activity.
▸Sodium butyrate did not affect the expression of anti-inflammatory modulators, SOCS-1/3 or PPAR-γ induced by IFN-γ.
▸Neuron cell death induced by conditioned media of activated microglia was blocked by sodium butyrate.
▸Finally, this study demonstrated that the anti-inflammatory effect of sodium butyrate is mediated through inhibition of ERK-NF-κB and/or ERK-IRF-1 pathways.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• I. 연구개발결과 요약문 ... 4
• (한글요약문) ... 4
• (영문요약문) ... 5
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 11
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 23
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획(개발과제만 해당함) ... 24
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 25
• 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 32
• 7. 참여연구원 편성표(총괄) ... 33
• 8. 첨부서류 ... 33