초록 ▼

말초신경계와는 달리 중추신경계는 신경손상 후 자발적 축삭재생이 진행되지 않음. 이는 손상신경 자체의 내재적 재생유도인자의 존재여부와 더불어 주변의 환경인자, 예를 들어 손상주변의 아교세포의 기능적 활성화가 축삭재생 반응성의 차이에 기인하는 것으로 제시된 바 있음. 본 연구는 말초좌골신경 손상 후 손상부위의 슈반세포에서 일시적으로 유도, 생성되는 세포주기 조절 단백질인 Cdc2 kinase를 표적으로 축삭재생시 역할을 규명하고, 슈반세포를 손상척수신경 부위에 이식 후 Cdc2 매개성 생체신호경로가 척수신경의 재생 반응성에 관여하는지

말초신경계와는 달리 중추신경계는 신경손상 후 자발적 축삭재생이 진행되지 않음. 이는 손상신경 자체의 내재적 재생유도인자의 존재여부와 더불어 주변의 환경인자, 예를 들어 손상주변의 아교세포의 기능적 활성화가 축삭재생 반응성의 차이에 기인하는 것으로 제시된 바 있음. 본 연구는 말초좌골신경 손상 후 손상부위의 슈반세포에서 일시적으로 유도, 생성되는 세포주기 조절 단백질인 Cdc2 kinase를 표적으로 축삭재생시 역할을 규명하고, 슈반세포를 손상척수신경 부위에 이식 후 Cdc2 매개성 생체신호경로가 척수신경의 재생 반응성에 관여하는지 조사하였음. 본 연구를 통하여 Cdc2 매개성 신호전달 경로는 말초슈반세포 뿐 아니라 척수손상 후 손상부위의 성상교세포에서도 활성화되며 척수신경의 축삭재생 반응성에 관여함을 규명함. 구체적인 연구결과는 아래와 같음.
(i) 압박손상이 주어진 말초좌골신경의 축삭재생 부위에서 활성화된 슈반세포로부터 Cdc2 매개성 신호전달 경로의 규명. Cdc2 kinase에 의하여 인산화된 vimentin과 신호경로상 연결성을 갖는 β1 integrin의 활성화가 슈반세포 매개성 축삭재생의 양성적 인자로 작용함을 규명함. 본 생체경로의 활성화를 나타내는 슈반세포는 인접한 재생과정의 축삭과의 접촉성 상호작용을 나타냄을 관찰함. 본 연구는 손상전처리에 의한 축삭의 소위 “조건화”의 원리가 슈반세포에도 적용됨을 처음으로 제시한 결과이며, 축삭재생과 연관하여 Cdc2-phospho-vimentin-β1 integrin의 생체경로를 처음으로 제시하였음.(본 연구내용은 본 연구팀이 주저자로서 FASEB Journal에 2012년 게재함)
(ii) 척수손상 부위에서 분리 배양한 성상교세포가 축삭재생에 양성적 인자로 작용함을 규명함.
성상교세포를 1주일 장기배양 후 후근신경절 신경세포와 혼합배양시 신경돌기의 성장이 촉진됨을 발견함.
이러한 장기배양 성상교세포의 축삭재생 촉진특성은 Cdc2 매개성 vimentin 단백질의 인산화 유도와 양성적 상관적 관계를 나타내며, β3 integrin 단백질 생성수준의 증가와도 연계성을 갖는 것으로 확인함. β3 integrin 발현을 억제하거나 항체처리에 의하여 활성을 차단할 경우 신경돌기 성장이 제한됨의 확인함. 따라서 본 연구결과는 성상교세포의 Cdc2 매개성 활성화가 축삭재생에 양성적 역할을 할 수 있음을 입증함.(본 연구내용은 본 연구팀이 주저자로서 Journal of Neurochemistry에 2013년 게재함)
(iii) 성상교세포 매개성 Cdc2 활성도가 척수손상 후 축삭재생의 역할규명을 위하여 in vivo 연구를 실시함. 척수손상 부위에 Cdc2 억제제인 purvalanol A 처리시 손상강부위로 성상교세포의 이주 및 축삭성장이 제한됨을 관찰하였음. 고분자미세관을 척수에 이식 후 유입되는 축삭이나 성상교세포 수준은 purvalanol A 처리에 의하여 감소함을 관찰함. 이러한 결과는 성상교세포의 Cdc2 활성도가 척수손상 후 축삭재생에 양성적 인자로 작용함을 제시함. (본 연구내용은 본 연구팀이 주저자로서 Journal of Neurotrauma에 2013년 게재함)
본 과제수행을 통하여 신경손상과 연계하여 말초슈반세포와 척수의 성상교세포에서 유도되는 Cdc2 매개성 신호전달 경로는 integrin 단백질의 중재를 통하여 인접한 손상축삭의 재생에 양성적 인자로 작용함을 새롭게 규명함. (본 연구내용과 더불어 축삭재생시 말초 및 척수의 아교세포의 역할에 대한 총설논문을 2013년 Experimental Neurobiology에 주저자로 게재함)

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 9