초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
○ 1세부과제명 : 바이오장기의 생리기능 평가법 확립에 관한 연구
● 순환기계 생리기능 평가법 확립
1) 심전도, 흉부 방사선, 심장초음파, 심혈관 조영, 핵의학적 영상 및 MDCT를 이용한 비침습적 심장 기능 평가법과 주요 혈관에 대한 평가법 확립 및 기초자료 구축
● 소화기계 생리기능 평가법 확립
1) MDCT를 이용한 정상 미니돼지의 간의 해부학적/생리학적 평가법을 구축 및 정상 장기의 기준치 설정
2) 특이적 핵의학적 영상을 이용하는 간담도 신티그램을 통한 간담도계의 생리 기

Ⅳ. 연구개발결과
○ 1세부과제명 : 바이오장기의 생리기능 평가법 확립에 관한 연구
● 순환기계 생리기능 평가법 확립
1) 심전도, 흉부 방사선, 심장초음파, 심혈관 조영, 핵의학적 영상 및 MDCT를 이용한 비침습적 심장 기능 평가법과 주요 혈관에 대한 평가법 확립 및 기초자료 구축
● 소화기계 생리기능 평가법 확립
1) MDCT를 이용한 정상 미니돼지의 간의 해부학적/생리학적 평가법을 구축 및 정상 장기의 기준치 설정
2) 특이적 핵의학적 영상을 이용하는 간담도 신티그램을 통한 간담도계의 생리 기능 평가법 구축
3) 장기 이식 시 소화관내의 자율신경계 조절작용 및 소화 효소조절작용에 대한 생리 기초 자료 구축
4) 장 허혈 및 재 관류 모델 구축 및 허혈과 다양한 신호전달 인자의 관련성 확인
● 호흡기계 생리기능 평가법 확립
1) 미니돼지의 폐의 생리기능 평가를 실시하여 기초 자료 획득 및 폐의 허혈에 대한 시간의 변화에 따른 다양한 단백질의 발현과 회복정도 규명
2) 미니돼지에서 MDCT를 이용한 폐 기능 평가를 실시하고 효용성 분석
3) 미니돼지에서 폐색전증 시 폐 기능 환기 검사법 실시에서 기준점이 될 수 있는 정상치와 폐색전증 모델에서 환기 기능 검사법의 기준치 정립
● 비뇨기계 생리기능 평가법 확립
1) 미니돼지에서 MDCT를 이용해 신장의 해부학적/생리학적 평가 실시
2) 바이오장기생산연구를위한체외재관류모델개발및체외에서신장에혈액을재관류시키는모델개발
3) 허혈/재관류 손상 없이 면역학적 분석을 할 수 있는 신장 관류 모델 개발 및 신장을 카테터로 연결하는 연결 장치 고안
4) 일측성 요관 협착 시 방사선표지자를 이용한 신 섭취율을 평가하는 방법 구축
5) 급성 신손상 진단에 있어 비뇨기계 특이 표지자의 유용성 평가
● 돼지 장기이식 모델 확립
1) 이식거부반응 동물모델을 이용한 미니돼지의 신장 이식 관련 조직적합성 평가 방법 확립 및 자가이식/동종이식 모델 확립
2) 복제미니돼지에서 이식 장기의 기능 및 거부반응 분석 기법 확립
3) 복제미니돼지의 미토콘드리아 유전자의 동질성 평가 방법 확립 및 이를 통해 돼지 장기 이식 모델 확립
○ 1 협동과제: 바이오장기의 면역생리기능 검증 및 조절에 대한 연구
1) 멜라토닌이 성장과 질환에 미치는 영향 확인 및 멜라토닌에 의한 내인성 생체시계의 조절 기전 규명
2) 멜라토닌에 의해 변화되는 단백질 및 유전자 확인
3) 미니돼지의 생체조직 분석을 통해 생체시계 유전자의 발현 양상 분석
4) 미니돼지의 모체와 태아의 성별에 따른 단백질 발현 차이 입증
5) 실험동물모델의심장의허혈과재관류에의한심장손상에있어서, 미토콘드리아칼슘이온조절기전규명
6) 장기를 이식 시 면역세포 매개의 거부반응을 조절할 수 있는 가능성을 제시
7) 멜라토닌을 피하주사 하여 체중 및 근육 무게 평가 및 성장과 노화에 있어서 멜라토닌의 역할 규명
8) 각 장기별 멜라토닌 처리 유무 및 기간에 따른 항산화효소 발현 변화 분석 및 노화진행과정 변화와 자연면역 기능 변화 규명
9) 멜라토닌에 의한 각 장기별 자연면역매개 수용체의 발현 확인 및 멜라토닌에 의한 변화 검증
10) 멜라토닌이 척수손상 동물모델의 자가포식 유발에 미치는 영향 대한 연구를 실시하여 노화에 있어서 세포자멸사 및 자가포식에의한 세포사멸 조절에 대한 TLR과 멜라토닌 역할 규명
11) 멜라토닌에 의한 신경 발생 촉진 효과를 확인하여 외재적 멜라토닌이 정상 발달에 미치는 영향 규명
12) 외재적 멜라토닌이 허혈성 뇌손상의 구조적/기능적 회복에 미치는 영향 규명
13) 내재적 및 외재적 멜라토닌에 의한 척수 손상 동물 모델의 신경회복 효과 확인
14) 신경손상 시 멜라토닌과 운동이 신졍 재생 효과에 미치는 영향 분석
○ 2 협동과제: 바이오장기의 표준척도 및 정상성 평가에 관한 연구
1) 미니돼지에서 배설성 요로 조영술을 실시하여 미니돼지 비뇨기계의 정상 방사선학적 해부와 배설성 기능에 대해 전반적으로 평가할 수 있는 방법 확립
2) 방사선 촬영을 실시하여 미니돼지 골격 성장에 대한 정상성 판정 기준 마련
3) 성장연령에 따른 미니돼지 신체 전반의 정상 방사선학적, 초음파 영상학적 연구를 실시하여 성장기 미니돼지의 변화양상 및 정상성 평가 기준 구축
4) 미니돼지를 이용하여 연속 CT촬영 (무조영증강 및 cine 촬영) 및 흉부 방사선 촬영을 통해 생리학적 및 해부학적인 정보 확보
5) 초음파의 Doppler 검사를 이용하여 미니돼지의 정상적인 혈관(혈류속도)에 대한 기초자료 확보
6) 미니돼지의 정상 혈액학 연구와 그리고 성장 단계별 이른 시기에 정상돼지를 판별하는데 유용한 자료 구축
7) CT를 이용하여 복부지방의 분포와 내장지방과 피하지방을 구분하는데 이용 될 수 있는 기준치 설정
8) 정상 미성숙 돼지에서 주요 혈관에 대한 도플러 초음파를 실시하여 혈액 역동학 연구에 이용될 수 있는 기초자료 확립
9) MRI를 이용해 정상 미니돼지의 외측 뇌실, 소뇌, 및 뇌동맥을 조사하여 생리학적 기준치 제시 및 평가방법 구축
10) 도부타민 부하 심초음파를 실시하여 정상 미니돼지에서 내재된 심장 질환의 평가법 구축

Abstract ▼

Ⅳ. Research results
○ 1 Subsection Project: Studies on physiological function on bio-organ
● Establishment of physiological evaluation method for cardiovascular system
1) Establishment of basic data and non-invasive cardiac function evaluation methods using electrocardiography, thoracic rad

Ⅳ. Research results
○ 1 Subsection Project: Studies on physiological function on bio-organ
● Establishment of physiological evaluation method for cardiovascular system
1) Establishment of basic data and non-invasive cardiac function evaluation methods using electrocardiography, thoracic radiography, echocardiography, coronary angiography, nuclear medical imaging, or multi-detector computed tomography (MDCT)
● Establishment of physiological evaluation method for digestive system
1) Establishment of normal organ standard values and anatomical/physiological evaluation methods using MDCT in normal mini-pig liver
2) Establishment of physiological function evaluation methods of mini-pig liver using hepatobiliary scintigram
3) Aquisition of physiological basic data involved in regulation of digestive enzymes and autonomic nervous on digestive tract for organ transplantation
4) Establishment of ischemia and reperfusion model in intestine and identification of related signal transduction factors
● Establishment of physiological evaluation method for respiratory system
1) Aquisition of basic data through evaluation of physiological pulmonary function and investigation of various protein expression according to pulmonary ischemia along with time
2) Analysis of clinical application availability of MDCT in mini-pig lung examination
3) Establishment of normal reference values using pulmonary thromboembolism examination
● Establishment of physiological evaluation method for urinary system
1) Anatomical/physiological evaluation of mini-pig kidney using MDCT
2) Development of external reperfusion model in kidney for producing bio-organ
3) Development of device that links kidneys by catheter and renal reperfusion model in order to analyze immunological functions without ischemia/reperfusion injury
4) Establishment of renal function evaluation method using renal uptake of radio isotope in unilateral urethral obstruction
5) Evaluation of specific markers of urinary system for diagnosis of acute renal injury
● Establishment of mini-pig organ transplantation model
1) Establishment of histocompatibility evaluation method using rejection transplant animal model and development of allograft/autograft model
2) Development of analysis method to examine transplanted organ function and rejction response in cloned mini-pigs
3) Development of evaluation method to identify homogeneity of mitochondrial DNA in cloned mini-pigs and establishment of mini-pig organ transplantation model
○ 1 Cooperation Project: Studies on immunological function and regulation of bio-organ
1) Investigation of the effect of melatonin on growth and disease and identifying regulation mechanism of intrinsic biological clock
2) Identification of protein expression and gene transcription altered by melatonin
3) Analysis transcription pattern of biological clock genes through examination of mini-pig tissue
4) Confirmations of differences in protein expression between mother and fetus mini-pig
5) Investigation of regulation mechanism of mitochondria calcium ion in cardiac injury-induced by ischemia/reperfusion
6) Presentation of possibilities in control of immunocytes-mediated transplantation rejection
7) Identification of the role of melatonin in body weight, muscle gain, growth, and aging
8) Investigation of anti-oxidant enzymes expression, aging procedure, and innate immunity by melatonin treatment and treatment duration in each organs
9) Examination of the effect of melatonin on innate immune-mediated receptor expression in each organs
10) Investigation of the effect of melatonin on apoptosis-induced by aging and autophagy through examination of effect of melatonin on autophagy in spinal cord injury animal model
11) Investigation of the effect of exogenous melatonin on normal development through examination of neurogenesis promotion by melatonin
12) Investigation of the effect of exogenous melatonin on structural/functional recovery of ischemic brain injury
13) Identification of the effect of endogenous and exogenous melatonin on nerve regeneration in spinal cord injury animal model
14) Analysis of the effect of melatonin and exercise on nerve regeneration in nerve injury
○ 2 Cooperation Project: Studies on standard values and normality evaluation of bio-organ
1) Establishment of evaluation method for normal radiological anatomy and excretion of urinary tract through excretory urography
2) Establishment of normal reference value for mini-pig bone growth through radiography
3) Establishment of change pattern and normal reference value through radiography and ultrasonography examination depending on growth stage in mini-pig
4) Acquisition of physiological and anatomical value through continuos CT (contrast enhanced and cine image) or thoracic radiography
5) Aquisition of basic data for normal circulation through Doppler ultrasonography
6) Establishment of data which would be used for the selection of normal mini-pig at early growth stage and hematological research
7) Establishment of standard value for distribution of abdominal fat and discrimination of viceral or subcutaneous fat using CT
8) Establishment of basic data for hemodynamic research through Doppler sonography on major vessels of normal immature mini-pig
9) Establishment of evaluation method and physiological reference value in lateral ventricle, cerebellum, and arteries of brain using MRI
10) Establishment of cardiac disease examination method through dobutamine-stress echocardiography

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• Summary ... 7
• 제1장 서 론 ... 13
• 제1절 연구의 필요성 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제1절 국내 연구 현황 ... 14
• 제2절 국외 연구 현황 ... 14
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 제1절 1년차 연구내용 및 결과 ... 15
• 제2절 2년차 연구 내용 및 결과 ... 61
• 제3절 3년차 연구 내용 및 결과 ... 108
• 제4절 4년차 연구 내용 및 방법 ... 146
• 제5절 5년차 연구 내용 및 결과 ... 186
• 제6절 최종 결과요약 ... 209
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 213
• 제1절 목표대비 달성도 ... 213
• 제2절 정량적 성과 ... 216
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 233
• 제6장 참고문헌 ... 234
• 끝페이지 ... 234