초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
연골하골 하부조직 골형성 및 연골재생에 관여하는 miRNA 탐색 및 한방신약 WIN-34B의 target miRNA를 분석하기 위하여 염증성싸이토카인, 퇴행성관절염 동물모델 및 퇴행성관절염 환자의 연골하골 하부조직을 각각 및 종합적으로 분석하여 연골형성 및 골재형성에 관여하는 target microRNA pathway 제시하고자 함.
1차년도에는 연골하골 하부조직의 골수세포에 다양한 염증성 싸이토카인을 처리하여 염증성싸이토카인에 반응하는 관련 microRNA를 탐색함. 2차년도에는 퇴행성관절염 동

□ 연구의 목적 및 내용
연골하골 하부조직 골형성 및 연골재생에 관여하는 miRNA 탐색 및 한방신약 WIN-34B의 target miRNA를 분석하기 위하여 염증성싸이토카인, 퇴행성관절염 동물모델 및 퇴행성관절염 환자의 연골하골 하부조직을 각각 및 종합적으로 분석하여 연골형성 및 골재형성에 관여하는 target microRNA pathway 제시하고자 함.
1차년도에는 연골하골 하부조직의 골수세포에 다양한 염증성 싸이토카인을 처리하여 염증성싸이토카인에 반응하는 관련 microRNA를 탐색함. 2차년도에는 퇴행성관절염 동물모델에서 한방신약(WIN-34B)의 microarray 분석, real-time PCR 및 ELISA분석으로 validation 후 TargetScan, miRBase 및 PicTar 분석을 통해 질환 특이적 miRNA및 WIN-34B에 의해 치료를 보이는 miRNA를 분석함. 3차년도에는 퇴행성관절염 환자의 연골하골 하부조직에서 한방신약(WIN-34B)에 의해 조절되는 miRNA 분석 및 Ingenuity Pathway Analysis를 실시하여 연골형성 및 골재형성관련 miRNA related pathway를 제시하고자함.

□ 연구결과
1차년도에는 연골형성에 관련한 전사유전자(SOX-9) 및 target miRNA (miR-146a,miR-140, miR-675, miR-145, miR-199) 선정함. 골형성에 관련한 전사유전자(RUNX-2) 및 target 전사유전자 (miR-23a, 133a, 30c) 선정함. 또한 연골세포에서 IL-1beta에 의한 전사유전자(SOX-9) 및 target miRNA (miR-146a, miR-140, miR-675,miRNA 발현이 감소하고, miR-145 및 miR-199는 증가) 발현 확인함.
2차년도에는 골관절염 동물모델의 연골하골하부조직에서 한방신약 WIN-34B의 지표성분 Mangifern의 연골형성 유도 및 target miRNA (146a, 140, 675, 145) 발현확인함
3차년도에는 한방신약 (WIN-34B)이 퇴행성관절염 환자 연골하골 하부조직의 연골형성 및 골재형성에 miRNA-140 확정 및 Target miRNA-140 deleted transgenic mice 제조하여 WIN-34B 효능 및 기전 확립함.

□ 연구결과의 활용계획
① miRNA microarray/validation 후 TargetScan, miRBase 및 PicTar 분석 결과 및 기술을 통해 골관절염 한방신약 (WIN-34B)의 골형성촉진 효능 입증으로 관절염뿐만 아니라 골재형성이 필요한 질환 치료제개발 가능함.
② 한방신약 (WIN-34B)의 효능은 골형성과 연골형성에 공통적으로 작용하는 질환 특이적 miRNA 및 Runx2 전사유전자를 목표로 연골하골 하부조직의 골재형성 기전 연구를 실시하여 골관절질환의 한방치료 이론 과학화에 기여함.
③ 골관절질환에 대한 miRNA 연구는 국내에서는 이루어지지 않고 있어 연구결과에 대한 기술적/학문적면에서의 파급효과가 클 것으로 사료됨.
④ 퇴행성관절염에 관여하는 miRNA related pathway 획득으로 분자수준의 질환 특이적 연구자료 획득.
⑤ 기초와 임상 및 양한방 협력연구에 대한 기반을 더욱 확고히 함으로써 더 나은 공동연구 협력체계 구축.

( 출처 : 요약문 4p )

Abstract ▼

□ Purpose&contents
Mangiferin is a natural immunomodulator found in plants including mango trees. The effects of mangiferin on chondrogenesis and cartilage repair have not yet been reported. This study was designed to determine the effect of mangiferin on chondrogenic differentiation in IL-1β-sti

□ Purpose&contents
Mangiferin is a natural immunomodulator found in plants including mango trees. The effects of mangiferin on chondrogenesis and cartilage repair have not yet been reported. This study was designed to determine the effect of mangiferin on chondrogenic differentiation in IL-1β-stimulated mesenchymal stem cells (MSCs) from subchondral bone and to explore the mechanisms underlying these effects.

□ Result
MSCs were isolated from the subchondral bone of rabbit and treated with mangiferin alone and/or interleukin-1β (IL-1β). Mangiferin induced chondrogenic differentiation in MSCs by upregulating transforming growth factor (TGF)-β, bone morphogenetic protein (BMP)-2, and BMP-4 and several key markers of chondrogenesis, including sex-determining region Y-box (SRY-box) containing gene 9 (SOX9), type 2α1 collagen (Col2α1), cartilage link protein, and aggrecan. In IL-1β-stimulated MSCs,mangiferin significantly reversed the production of TGF-β, BMP-2, BMP-4, SOX9,Col2α1, cartilage link protein, and aggrecan, as well as matrix metalloproteinase (MMP)-1, MMP-13, and a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs (ADAMTS5). Mangiferin upregulated the phosphorylation of Smad 2, Smad 3,Smad 1/5/8, and SOX9 in IL-1β-stimulated MSCs. In the presence of mangiferin,SOX9 siRNA suppressed the activation of Smad 2, Smad 3, Smad 1/5/8, aggrecan, and Col2α1 expression. In conclusion, mangiferin exhibits both chondrogenic and chondroprotective effects on damaged MSCs and mediates these effects by targeting multiple aspects of the Smad and SOX9 signaling pathways.

□ Expected Contribution
We observed that mangiferin induces chondrogenic differentiation in subchondral MSCs by enhancing the expression of chondrogenic markers (Col2α1, SOX9, cartilage link protein, and aggrecan) and TGF-β/BMPs. We suggest that this mechanism may represent a strategy for the prevention and treatment of cartilage damage.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 17
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 18
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 18
• 7. 참고문헌 ... 19
• 8. 연구성과 ... 20
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 23
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 23
• 11. 기타사항 ... 23
• 끝페이지 ... 23