초록 ▼

칼슘화 현상은 골 형성에서는 정상적 생리작용이나, 혈관 플라그 형성시에는 병리적인 현상이다. 따라서 칼슘화 현상은 골다공증과 동맥경화증을 예방하고 치료하는데 그해법을 찾을 수 있는 중요한 세포학적, 생리학적 요인이 될 수 있다. 아직 이 두 다른 조직에 있어서 칼슘화 기전은 명확히 잘 규명되어 있지는 않다. 바이오물질 아연(zinc)이 뼈 형성을 촉진시킨다는 역학적, 동물모델에서의 보고는 많이 되어 있으며, 근래에는 혈관 동맥경화증을 저하시킬 수 있다는 일부 역학적 연구보고가 되고 있다. 따라서 아연은 뼈와 혈관에서 상반된 칼슘화

칼슘화 현상은 골 형성에서는 정상적 생리작용이나, 혈관 플라그 형성시에는 병리적인 현상이다. 따라서 칼슘화 현상은 골다공증과 동맥경화증을 예방하고 치료하는데 그해법을 찾을 수 있는 중요한 세포학적, 생리학적 요인이 될 수 있다. 아직 이 두 다른 조직에 있어서 칼슘화 기전은 명확히 잘 규명되어 있지는 않다. 바이오물질 아연(zinc)이 뼈 형성을 촉진시킨다는 역학적, 동물모델에서의 보고는 많이 되어 있으며, 근래에는 혈관 동맥경화증을 저하시킬 수 있다는 일부 역학적 연구보고가 되고 있다. 따라서 아연은 뼈와 혈관에서 상반된 칼슘화 현상을 조절할 수 있는 후보 물질로 예상할 수 있다. 아직까지 뼈와 혈관플라그 칼슘화에 있어서 아연 조절 기능에 대한 연구보고는 되어 있지 않다.
따라서 본 연구는 아연이 골형성 칼슘화 및 동맥경화증 플라그 칼슘화에 대한 조절 기능을 밝히고자 하였다. 이는 아연이 골다공증과 동맥경화증을 예방, 치료할 수 있는지에 대한 가능성을 제시할 수 있다.
아연의 이 두 조직에서의 특이적인 칼슘화에 대한 기전을 규명하고자 하는 것이 주 연구내용이다.
1차년도에는 1) 세포의 아연 부족시 혈관평활근세포 (vascular smooth muscle cells, VSMCs)에서 칼슘화를 저지해 주는 분자물 (biomarker)들의 발현이나 합성이 저해되는지, 그래서 혈관 칼슘화가 저지되지 못하여 혈관 칼슘화가 증가되는지를 규명하였고, 2) 아연의 혈관 평활근세포 칼슘화에 있어서 ALP 역할에 대해 규명하였다. 주요 도출 연구결과는 1) 혈관평활근세포에서 아연이 결핍되었을 때 혈관세포는 Ca, P의 침착을 증가시킴으로서 혈관칼슘화를 유도할 수 있는 것으로 예상되고, 2) 이 혈관세포에서의 칼슘화에 ALP 효소의 작용은 관련되지 않는 것으로 보여 골형성적 칼슘화와는 다른 것으로 예상된다.
혈관평활근세포의 칼슘화 저지 분자물의 발현은 현저히 탐색되지 않았다.
2차년도에는 1) P에 의해서 VSMCs, 조골세포 모두에서 칼슘화가 증가하는지를 확인하고, 2) VSMCs 에서의 칼슘화 방해 분자물들이 아연에 의해 조절되는지를 탐색하였으며, 3) 특히 osteopontin (OPN)이 아연에 의해서 조절되는지를 탐색하였다. 주요 도출 연구결과는 1) P (칼슘화 nucleator)에 의해서 VSMCs(연조직), 조골세포 (경조직) 모두에서 칼슘화가 증가되었으며, 이는 두 칼슘화 현상이 한 축의 영향을 받을 수 있음을 암시하며, 2) 두 세포 타입 모두에서 osteopontin의 발현이나 세포 합성이 증가한 것으로 나타나서 이 특정한 단백질이 아연에 의한 뼈, 혈관 칼슘화를 조절할 수 있는 타겟 분자물로서 예상된다.
3차년도에는 집중적으로 아연이 혈관평활근세포의 칼슘화 조절에 대해 VSMC 칼슘화의 저해 분자물인 OPN을 조절하여 혈관세포의 칼슘화를 저해하는지를 탐색하였다. 주요 도출 연구결과는 혈관평활근세포에서 OPN의 분비는 아연에 의해서 더 많이 발현되었으며, 이는 혈관 칼슘화를 저해하기 더 많이 합성되는 것으로 해석된다. 따라서 OPN이 아연에 의해서 동맥 플라그 칼슘화를 조절하는 분자물이 될 수 있음을 제시한다.
본 연구결과는 아연이 골다공증과 동맥경화증을 동시에 예방, 치료할 수 있는지에 가능성 타진이다. 따라서 아연의 골 칼슘화 촉진 및 동맥경화성 플라그 형성 저지 치료물질 가능성에 대한 기대성과가 있다.
응용분야로는 골형성 촉진 및 골다공증 예방 biomineral로서 개발이 가능하며, 활용범위로는 식의약품 및 합성조제 신약 후보물질로서의 탐색 가치가 있다. 또한 연구결과는 아연이 골다공증과 동맥경화증, 이 두 질병에 대한 예방 및 치료물질 탐색에 대한 기초연구자료가 될 것이다.

목차 Contents

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