초록 ▼

1. 연구 목표 : 뇌발달장애 만성퇴행성 뇌질환인 자폐증 발현의 요인중의 하나로 추측되고 있는 자가면역적 염증 반응의 자폐증 발현 기여정도를 원인적 연관성 측면에서 실험동물모델 연구를 통하여 평가하고자 하였음.

2. 1차년도 연구 : ■ 자폐증 모델 동물인 BTBR T+tf/J (BTBR) 마우스와 사회성이 높아 대조군으로 이용되는 C57BL/6J 마우스에 있어서 뇌 주요 부위별 자가항체 축적 수준 비교 결과 (3주령 이용), 혈청내 brain-reactive IgG 및 뇌조직내 IgG 축적 수준은 BTBR mice가

1. 연구 목표 : 뇌발달장애 만성퇴행성 뇌질환인 자폐증 발현의 요인중의 하나로 추측되고 있는 자가면역적 염증 반응의 자폐증 발현 기여정도를 원인적 연관성 측면에서 실험동물모델 연구를 통하여 평가하고자 하였음.

2. 1차년도 연구 : ■ 자폐증 모델 동물인 BTBR T+tf/J (BTBR) 마우스와 사회성이 높아 대조군으로 이용되는 C57BL/6J 마우스에 있어서 뇌 주요 부위별 자가항체 축적 수준 비교 결과 (3주령 이용), 혈청내 brain-reactive IgG 및 뇌조직내 IgG 축적 수준은 BTBR mice가 C57BL/6 mice에 비해 유의하게 높았음 (평가되었던 cerebral cortex, striatum, hypothalamus, substantia nigra, hippocampus, cerebellum에서 특정부위에 편중 되지 않았음). ■ 9종의 평가 싸이토카인 중에서 침염증성 싸이토카인인 IL-33, IL-18, IL-1β의 뇌조직 발현 수준이 주요 뇌 부위 모두에서 BTBR mice가 C57BL/6 mice에 비해 유의하게 높았음. ■ 염증반응과 관련 있는 microglial cell 역시 BTBR mice의 뇌 존재 비율이 C57BL/6 mice보다 높았음.

3. 2차년도 연구 : ■ 1차년도 결과 확인된 BTBR 마우스의 자가면역적 친염증성 반응이 유전적 특성을 갖고 있는 지를 평가하기 위하여 각 F1세대 (BCF: ♀BTBR x ♂C57BL/6J 및 CBF: ♀C57BL/6J x ♂BTBR)에 대해 1차년도 평가항목을 분석하여 비교함. 혈청내 brain-reactive IgG 및 뇌조직내 IgG 축적 수준은 BTBR>BCF>CBF> 57BL/6J 순이었음. ■ IL-33, IL-18, IL-1β의 뇌조직 발현 수준은 BTBR>BCF≈CBF>57BL/6J 순이었음. ■ 뇌 조직내 microglial cell 분포는 BTBR>BCF>CBF≈57BL/6J 순이었음. 결론적으로 자가면역반응의 원인적 연관성에 있어서 유전적 영향 가능성이 예측되었음.

4. 3차년도 연구 : ■ 자가면역적 반응의 유전적 영향이 예측됨에 따라 임신 18일차 태자 뇌의 IgG 축적 수준과 뇌 분화.발달 관여 단백질 수준을 대조군 마우스 태자와 비교분석함. BTBR 마우스 태자 뇌조직 축적 IgG2a, IgG2b, IgG3 수준이 대조군 태자보다 유의하게 높았음. ■ 태자 뇌신경계 분화.발달에 관여하는 glial fibrillary acidic protein 수준이 유의하게 BTBR 마우스에서 대조군 태자에 비해 감소한 반면은 brain derived neurotrophic factor, myelin basic protein 수준은 유의하게 높았음. ■ BTBR 마우스의 경우 태자 발생기에서 부터 뇌신 경조직의 abnormal development가 발생될 가능성을 예측할 수 있었음.

5. 4차년도 연구 : ■ 뇌신경발달독성인자로 알려진 납과 수은 노출이 자폐증 발현 관련 자가면역적 염증반응에 기여하는지를 평가하기 위하여 임신 8일차에서부터 출산후 21일차까지 음용 노출시킨 결과, 납 (1 mM), 납+수은 (0.01mM) 노출 BTBR 신생자 (21일령) 숫컷 군에서 일반 음용수 섭취 BTBR 신생자 숫컷 군에 비해 유의하게 높은 whole brain 축적 IgG1/IgG2a ratio 수준 및 IL-4 수준을 보였음. 이는 type-2 response의 편향성이 납, 납+수은 노출에 의해 강화되면서 자가면역반응을 촉진할 가능성을 보여준 것임. ■ 납 노출 BTBR 신생자 숫컷 군에서 일반 음용수 섭취 BTBR 신생자 숫컷 군에 비해 유의하게 높은 혈청내 norepinephrine 수준을 보여 비정상 noradrenergic activity 양상을 보임. ■ 결론적으로 납 노출과 자폐증 발현간 연관성에 대한 예비적 근거 확보함.

6. 5차년도 연구 : ■ 4차년도 연구 결과를 바탕으로 5차년도에는 납, 납+수은, 수은 노출 신생자의 뇌조직 부위 별 (cerebral cortex, striatum, hypothalamus, substantia nigra, hippocampus, cerebellum) IgG1, IgG2a 축적 수준을 분석하고 아울러 혈청내 brain-reactive IgG 수준을 분석하였음. 또한 대표적인 친염증성 싸이토카인인 IL-33, IL-18 수준을 분석하였음. ■ IgG1/IgG2a ratio 수준의 경우 특정 뇌 조직 부위에 상관없이 납 노출 BTBR 신생자군에서 다른 BTBR 군 및 FVB 군에 비해 유의하게 높았음. ■ 혈청내 brain-reactive IgG 수준의 경우 대조군 마우스에 비해 BTBR 군의 혈청내에 상대적으로 높은 brain-reactive IgG가 존재하고 있음을 확인할 수 있었으며 특히 BTBR 마우스에서 substantia nigra 뇌 부위 조직과 반응하고 있는 brain-reactive IgG 수준이 납과 수은을 병용 투여시 다른 군에 비해 높아짐을 발견할 수 있었다. ■ BTBR 마우스에서만 음용수 대조군에 비해 납 투여군에서 IL-18과 IL-33 모두 상대적으로 저하된 뇌조직내 수준을 보였는데 BTBR 유사 자폐증 발현 마우스에서 초기 염증반응 대응에 이상이 있음을 제시하는 결과로 여겨진다.