보고서 정보
주관연구기관 |
이화여자대학교 Ewha Womans University |
연구책임자 |
임경민
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-05 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700010306 |
과제고유번호 |
1711023710 |
사업명 |
신진연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
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키워드 |
지질체학.아토피피부염.피부장벽기능.지방산.핵수용체.세라마이드.Lipidomics.Atopic Dermatitis.Cutaneous barrier function.Fatty acids.Nuclear Receptor.Ceramide.LC/MSMS.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700010306 |
초록
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연구의 목적 및 내용
-피부각질 지질체의 고감도 정량분석법을 개발하고자 피부 각질 중에 존재하는 fatty acid, glycerolipids, glycerophospholipids, sphingolipids, cholesterol, ceramide 등의 지질을 효과적으로 sampling하고 추출하는 방법을 확립하고 sampling의 재현성을 확인하고자 하였음
-LC/MS를 이용한 지질 분석법을 확립하고자 LC tandem mass, LC-TOF mass 등의 정밀분석기기를 활용하여 지질을 고감도로 정량, 정성 분
연구의 목적 및 내용
-피부각질 지질체의 고감도 정량분석법을 개발하고자 피부 각질 중에 존재하는 fatty acid, glycerolipids, glycerophospholipids, sphingolipids, cholesterol, ceramide 등의 지질을 효과적으로 sampling하고 추출하는 방법을 확립하고 sampling의 재현성을 확인하고자 하였음
-LC/MS를 이용한 지질 분석법을 확립하고자 LC tandem mass, LC-TOF mass 등의 정밀분석기기를 활용하여 지질을 고감도로 정량, 정성 분석할 수 있는 지 검토하였으며 실제 피부 각질 시료에서의 정량 가능성을 확인하고자 하였음
-아토피 피부염 환자의 피부 각질 중에 존재하는 fatty acid, glycerolipids, glycerophospholipids, sphingolipids, cholesterol, ceramide 등의 지질을 분석하여 아토피 피부염의 지질 lipidome을 확보하고자 하였음
-10명의 정상인과 10명의 아토피 피부염환자의 각질 시료를 확보하여 이에 대한 lipidome분석을 수행하였으며 이를 분석하였으며 아토피 피부염환자의 지질변화 패턴을 multivariate analysis 소프트웨어인 Umetrics사의 SIMCA를 활용하여 bioinformatics 분석을 실시하였음
-최종적으로 3차원 배양 사람조직 모델을 이용하여 피부 및 표피의 병리현상을 연구하였으며 이를 통해 자극물질의 안전성을 평가하고 신규 타겟을 연구할 수 있는 in vitro 질환모델로의 개발이 가능함을 확인하였음
연구결과
- 혈중 endogenous carboxylic acid의 정량에 활용하여 감도를 증진시킬 수 있는 것으로 발표된 2-picolylamine (PA)를 도입하여 지방산 측정 감도도 향상시킨 고감도 분석법 확립하고 이를 논문 발표함
- Cholesterol 활용 지질정량 표준화 방법은 기존의 각질 단백량을 활용한 지질 정량 표준화법 보다 개인차나 샘플링 오류, 추출법에 의해 생긴 데이터 변이를 대폭 감소시킬 수 있음을 확인하였음
- Cholesterol 표준화 방법을 통해 CER-AP(alpha-hydroxy fatty acid conjugated to phytosphingosine)류에 대한 결과를 분석해서 C22-C32까지의 지방산과 C30-C40의 세라마이드에 대해 정상인과 아토피 피부염환자의 병변부위간의 유의성 있는 차이 뿐만 아니라 변병부위뿐만 아니라 비병변부위와 정상인 간의 차이도 확인 할 수 있었음
- 이들 지질 마커는 각질 장벽기능 손상지표인 TEWL과 각 지질과의 상관성 분석에도 보다 높은 상관계수를 산출할 수 있음을 확인하여 본 정량법의 이점을 재차 증명하였음
- 3차원 배양 사람표피조직 모델이 자극 등 병리반응을 잘 반영하는 것을 확인하였으며 이를 통해 신규 생체지표발굴에도 활용가능함을 증명하였음
연구결과의 활용계획
-본 과제를 통해 피부각질 중의 지방산, 세라마이드, 콜레스테롤 등 다종의 지질변화를 고감도로 정량 분석하고 정확한 Lipidome 데이터를 확보하여 이를 기반으로 한 pathway analysis, module analysis 등을 통해 신약타겟 발굴에 활용할 계획임
-또한 확보된 지질 타겟을 정확하게 측정 평가할 수 있는 고감도 고효율 분석법을 확립한다면 3차원 피부모델 등의 질환모델과의 융합을 통해 신약 후보물질 검색용 assay 시스템으로의 개발이 가능하며 주요 지질들에 대해 다른 대사성질환에서의 역할을 규명한다면 그 질병기전에 대한 주요 정보를 획득할 수 있을 것으로 사료됨.
(출처 : 한글요약문 5p)
Abstract
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Purpose&contents
- To establish highly sensitive quantitative analytical method for cutaneous lipids that include fatty acid, glycerolipids, glycerophospholipids, sphingolipids, cholesterol, and ceramide using LC/MSMS technique.
- To obtain lipidome data of atopic dermatitis patients to uncove
Purpose&contents
- To establish highly sensitive quantitative analytical method for cutaneous lipids that include fatty acid, glycerolipids, glycerophospholipids, sphingolipids, cholesterol, and ceramide using LC/MSMS technique.
- To obtain lipidome data of atopic dermatitis patients to uncover molecular targets for the treatment of this refractory skin diseases through multivariate bioinformatic analysis tool like PCA, O-PLSDA and PLSDA.
Result
- Development of highly sensitive analytical method employing 2-picolylamine (PA) derivatization for fatty acids
- Introduction of cholesterol-standardisation methods to minimize methodological variability during sampling, extraction and analysis for accurate appraisal of lipidome changes in the diseases.
- Using cholesterol-standardisation methods, difference between lesional and non-lesional region of an atopic dermatitis patient was uncovered, which will illustrate the pathophysiological mechanism underlying atopic dermatitis.
- We demonstrated that 3D human epithelium model can be utilized into discovery of new biomarkers and novel disease models.
Expected Contribution
- The analytical methods and standardisation approach we developed can be applied to uncover new drug targets for various skin diseases, especially involving stratum corneum and epidermis like atopic dermatitis and dry skin syndromes.
- Using the candidate lipid molecules along with proper 3D skin or other tissue engineered in vitro systems, we may develop new screening methods for the novel drugs for skin diseases and examination of these lipids in other metabolic diseases may shed light on the mechanism underlying lipid perturbation and decreased quality of life in the patients.
(출처 : SUMMARY 6p)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 19 5. 연구결과의 활용계획 ... 20 7. 참고문헌 ... 20 8. 연구성과 ... 21 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 21 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 21 11. 기타사항 ... 21끝페이지 ... 21
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