초록 ▼

I. 연구개발의 목적 및 필요성
희소돌기아교세포는 중추신경계에서 신경세포 축색돌기를 수초화하여 신경세포의 효율적인 전기신호전달을 도와주는 신경교세포이다. 수초화된 축색돌기는 성체에서 손상을 받게 되면 탈수초화가 되었다가 다시 재수초화가 이루어지지만 희소돌기아교세포의 분화과정에 이상이 생기면 재수초화가 이루어지지 않아 신경세포가 정상적으로 기능하지 못하며, 따라서 각종 장애를 수반하는 다발성경화증을 유발하게 된다. 하지만 아직까지 성체 중추신경계에서 신경세포 축색돌기의 수초화 과정과 손상에 의하여 탈수초화가 일어난 부위의 희소돌

I. 연구개발의 목적 및 필요성
희소돌기아교세포는 중추신경계에서 신경세포 축색돌기를 수초화하여 신경세포의 효율적인 전기신호전달을 도와주는 신경교세포이다. 수초화된 축색돌기는 성체에서 손상을 받게 되면 탈수초화가 되었다가 다시 재수초화가 이루어지지만 희소돌기아교세포의 분화과정에 이상이 생기면 재수초화가 이루어지지 않아 신경세포가 정상적으로 기능하지 못하며, 따라서 각종 장애를 수반하는 다발성경화증을 유발하게 된다. 하지만 아직까지 성체 중추신경계에서 신경세포 축색돌기의 수초화 과정과 손상에 의하여 탈수초화가 일어난 부위의 희소돌기아교세포에 의한 재수초화 조절기전이 정확하게 규명되어 있지 않아 다발성경화증의 정확한 발병 원인의 규명 및 치료제 개발이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구과제에서는 희소돌기아교세포 특이적 형광발현 척추동물모델을 이용하여 희소돌기아교세포 및 수초화 손상 동물모델을 제조한 후, 이들의 생체 내에서 직접적으로 희소돌기아교세포에 의한 수초화 과정을 규명하고, 손상된 수초화의 재생조절에 관련된 유전자들을 분리하여 이들의 중추신경계 특이적 발현양상 및 재수초화 조절기전에서의 기능을 규명하고자 하였다.
II. 연구개발의 내용 및 결과
본 연구과제에서는 첫째, 분화된 희소돌기아교세포에 특이적으로 발현하는 mbp 유전자의 promoter를 이용하여 성체의 중추신경계에서 희소돌기아교세포에 특이적으로 형광을 발현하는 mbp:egfp 형질전환 동물모델을 제조하였으며, 이를 통하여 발생 후 과정에서부터 성체에 이르기까지 각 발생단계별로 중추신경계 수초화 진행과정을 규명하였다. 둘째, 희소돌기아교세포에 특이적으로 독성유전자를 발현하는 형질전환 동물모델을 제조하였으며, 또한 수초화 과정을 억제하는 것으로 알려진 TSA 처리를 통하여 수초화 손상 동물모델을 제조하고, microarray 방법을 이용하여 수초화 재생조절에 관련된 다수의 신규유전자들을 발굴하였다. 셋째, 발굴된 수초화 재생조절 관련 유전자들의 중추신경계 특이적 발현양상을 규명하고, 이들의 중추신경계에서의 기능을 규명하였다.
III. 연구개발결과의 활용계획
본 연구결과를 통하여 성체에서의 수초화 과정이 규명되었으며, 또한 생체 내에서 희소돌기아교세포 분화조절 및 재생조절에 관련된 다수의 신규 유전자들이 분리되었다. 이러한 결과들은 앞으로 생체 내에서의 수초화 재생기전 연구에 중요한 자료로서 활용될 계획이며, 궁극적으로 다발성경화증 치료제 개발에 필요한 수초화 재생촉진 후보물질 도출에 활용될 예정임.

Abstract ▼

Oligodedrocytes are glial cells that enhance electrical conduction of neurons by forming the myelin sheath and spiraling around the axons in central nervous system. Therefore, disruption of oligodendrocytes cause various neurological disorders, such as seizure, ataxia and multiple sclerosis (MS). MS

Oligodedrocytes are glial cells that enhance electrical conduction of neurons by forming the myelin sheath and spiraling around the axons in central nervous system. Therefore, disruption of oligodendrocytes cause various neurological disorders, such as seizure, ataxia and multiple sclerosis (MS). MS is one of the most common CNS disease but little is known about the therapy of MS because the mechanisms responsible for the oligodendrocyte development in vivo are largely unknown. To investigate the mechanisms underlying myelination in vivo, we first generated transgenic zebrafish expressing EGFP under the control of the mbp promoter. By analysing this transgenic fish, we revealed that myelination progressed continuously in the post-embryonic zebrafish CNS and there are large populations of unmyelinated axons in the adult zebrafish spinal cord. Our data indicate that transgenic zebrafish which express fluorescent protein in the myelin is valuable tool to study myelination process in vivo. Next, to understand the molecular mechanisms for the regulation of remyelination of demyelinated axons in the CNS, we generated demyelinated animal model by treatment of chemical toxin, TSA, and purified oligodendrocytes from this animal model and performed microarray screening to identify the genes involved in the oligodendrocyte regeneration and remyelination in vivo. We next identified expression patterns of the purified genes using whole-mount in situ hybridization and investigated their function in oligodendrocyte regeneration and remyelination in vivo.

목차 Contents

• I. 총괄현황 ... 1
• 1. 표지 ... 2
• 2. 제출문 ... 4
• 3. 보고서 요약서 ... 5
• 4. 요약문 (한글) ... 6
• 5. 요약문 (영문) ... 7
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획 ... 8
• 7. 참여연구원 현황표 ... 12
• II. 총괄연구과제 연구결과 ... 13
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 14
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 20
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 44
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 45
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 45
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 46
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 46
• 10. 참고문헌 ... 47
• 최종보고서 평가 면제요청서 (중개연구 논문성과 달성) ... 48
• 최종보고서 비공개 승인요청서 ... 49