초록 ▼

인체의 장기중 가장 큰 부피를 차지하는 간은 영양분의 대사과정, 체내 항성성 조절 및 해독 작용등 다양한 역할을 수행하는 기관이다. 이와 같은 간은 다양한 요인에 의해 손상받기 쉬우며 손상을 받더라도 자체적으로 회복할 수 있는 재생 기능을 가지고 있다. 그러나 최근 급속도로 증가하고 있는 간 관련 질환에서는 간 재생이 비정상적으로 이루어지는 것이 보고되는 등 간 재생과정을 연구하는 것이 간 관련 질병의 치료 및 나아가 장기 손상에 대한 치료방법으로 중요하게 떠오르고 있다.
간의 발생과 재생에는 다양한 신호체계가 연관되어 있으며

인체의 장기중 가장 큰 부피를 차지하는 간은 영양분의 대사과정, 체내 항성성 조절 및 해독 작용등 다양한 역할을 수행하는 기관이다. 이와 같은 간은 다양한 요인에 의해 손상받기 쉬우며 손상을 받더라도 자체적으로 회복할 수 있는 재생 기능을 가지고 있다. 그러나 최근 급속도로 증가하고 있는 간 관련 질환에서는 간 재생이 비정상적으로 이루어지는 것이 보고되는 등 간 재생과정을 연구하는 것이 간 관련 질병의 치료 및 나아가 장기 손상에 대한 치료방법으로 중요하게 떠오르고 있다.
간의 발생과 재생에는 다양한 신호체계가 연관되어 있으며 그중에서 Wnt 신호체계가 발생 및 재생에 연관되어 있음이 보고된 바 있다 (Ober et al., 2006; Monga et al., 2001). 그러나 아직 어떠한 Wnt 리간드와 Fz 수용체가간 발생과 재생과정에 연관되어 있는지는 명확히 밝혀지지 않고 있다. 본 연구진은 선행연구를 통해 제브라피쉬의 Fz 수용체 중 하나인 Fz8a의 발현 지역이 장차 간으로 발생할 지역과 일치함을 확인하였다. 이를 토대로 Fz8a를 통한 Wnt 신호체계가 간 발생과 재생에 어떠한 연관이 있는지 확인하고자 실험을 수행하였다. 먼저 dominant-negative Fz8a를 발현시켜 Fz8a를 저해할 수 있는 형질전환체를 이용해 간 발생에서 Fz8a 수용체를 통한 Wnt 신호체계가 연관 있는지 확인했다. 간 발생이 시작된다고 알려진 수정 후 20 시간부터 Fz8a의 발현을 저해시킨 후 간 발생을 관련 마커들로 확인 한 결과 대조군에 비해 간 발생이 저해되는 것을 확인 하였으며 anti-sense morpholino를 미세주입하여 wnt2bb와 fz8a의 발현을 저해 시킨 경우에도 마찬가지로 간 발생이 저해되는 것을 확인 하였다. 특히 wnt2bb와 fz8a의 발현을 각각 저해 시킨 것 보다 동시에 저해시킬 경우 간 발생의 저해효과가 더 큰 것을 확인 하였다. 다음으로 Fz8a를 통한 Wnt 신호체계가 어떠한 대상 유전자의 발현을 조절하는지 확인하고자 ChiP assay를 수행하였고 이를 통해 초기 간 발생과정에 중요한 역할을 하는 prox1 의 발현조절에 연관되어 있음을 확인 했다. 이러한 일련의 연구결과로 보아 Fz8a를 통한 Wnt2bb의 신호는 세포내 신호전달체계를 거처 prox1을 발현시켜 제브라피쉬의 간 발생과정을 조절하는 것으로 사료되어 진다.
초기 간 발생과정에 Fz8a를 통한 Wnt 신호가 연관됨을 확인 하였기에 성체의 간 재생과정에서도 Fz8a를 통한 Wnt 신호가 관련 있는지 확인하기 위해 1/3 partial hepatectomy (PHT) 를 수행하여 인위적으로 간 재생을 유도한 후 간 재생을 분석 했다. 대조군 (인위적으로 간 재생을 유도한 제브라피쉬)과 Fz8a를 저해시킨 후 간 재생을 유도한 zebrafish군 간의 간세포 증식을 비교한 결과 Fz8a를 억제시킨 그룹에서 간세포 증식이 대조군에 비해 더디게 일어남을 확인 하였다. 다음으로 간 발생과정을 조절한다 알려진 Wnt가 간 재생에도 영향을 주는지 확인하고자 wnt의 발현양상을 분석했다. 그 결과 간 발생과정에서 요구된다 알려진 wnt2, wnt2bb, wnt8a모두 간 재생과 정동안 활성화 되는 것을 확인 하였으며 특히 간 세포의 증식이 가장 활발히 발생하는 수술후 2~3일째에 크게 활성화 되는 것을 확인 하였다. 그러나 Fz8a를 저해시킨 경우 wnt의 발현이 대조군에 비해 감소되는 것을 확인 할수 있었으며 wnt2bb의 발현이 가장 크게 저해됨을 확인 하였다. 다음으로 Wnt 신호의 하위인자로 알려진 β-catenin의 위치를 확인했다. 결과 수술 후 3 시간 부터 활성화되어 핵 안으로 이동하기 시작하여 수술 후 3 일째까지 활발히 핵 안으로 이동하는 것을 확인 할 수 있었으나 Fz8a가 억제된 경우 수술 후 2 일째부터 활성화되기시작하여 수술 후 7 일째 까지 핵으로 이동하는 것을 확인 하였다. 다음으로 간 발생과정에서 Fz8a를 통한 Wnt신호의 조절을 받을 것으로 생각되어지는 prox1의 발현을 분석한 결과 간 재생과정이 가장 활발히 일어나는 수술후 2~3일 사이에 발현이 가장 크게 증가하는 것으로 나타났으며 Fz8a가 저해될 경우 대조군에 비해 발현이 감소되며 지연되는 것을 확인 하였다. 이러한 자료를 바탕으로 Fz8a를 통한 Wnt2bb 신호가 β-catenin을 활성화 시킨후 prox1의 발현을 조절 하여 간 발생과 재생과정 모두에 영향을 주는 것으로 사료된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 12