초록 ▼

비만, 당뇨, 심혈관계 질환 등의 만성질환의 발병은 DNA 염기서열의 다형성 등의 개인의 유전적 소인과 불균형식사, 저활동, 음주 등의 환경 요인이 복합적으로 작용한다고 알려져 왔음. 그러나 최근 환경적 요인에 의해 형성된 대사적 이상이 DNA 염기서열의 변화 없이 다음 세대에 전달되어 후세대의 환경적 노출 없이도 만성 질환을 유발할 수 있는 독립적인 위험 요인이 된다는 대사적 각인에 근거한 세대전달 가설이 대두됨에 따라 구체적인 기전에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있는 실정임. 본 연구에서는 대사적 스트레스의 세대전달에 작용하는

비만, 당뇨, 심혈관계 질환 등의 만성질환의 발병은 DNA 염기서열의 다형성 등의 개인의 유전적 소인과 불균형식사, 저활동, 음주 등의 환경 요인이 복합적으로 작용한다고 알려져 왔음. 그러나 최근 환경적 요인에 의해 형성된 대사적 이상이 DNA 염기서열의 변화 없이 다음 세대에 전달되어 후세대의 환경적 노출 없이도 만성 질환을 유발할 수 있는 독립적인 위험 요인이 된다는 대사적 각인에 근거한 세대전달 가설이 대두됨에 따라 구체적인 기전에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있는 실정임. 본 연구에서는 대사적 스트레스의 세대전달에 작용하는 ‘대사적 각인’ 가설에 대한 분자적 표식을 발굴함을 목표로 하였으며, 그에 따른 연구수행 내용과 결과는 다음과 같음.

대사적 스트레스 동물모델의 획득 및 대사 이상 발현 확인
: 수컷 생쥐모델에서 고지방/고당 식이를 이용하여 대사적 스트레스를 유발하고 체중 증가, 당대사 조절능 분석을 측정하여 대사 이상 표현형을 확인함.

대사적 스트레스 동물모델 교배를 통한 차세대 생산
: 정상식이군 암컷 생쥐와 교배하여 2세대의 차세대 동물을 생산함.

차세대에서의 대사 이상 표현형 분석
: 차세대 동물의 체구성 조직 분석과 GTT/ITT 실험을 통한 당대사 조절능을 분석을 통해 3세대 동물은 정상 식이에만 노출됐음에도 불구하고 암컷 후손에서는 저체중이, 수컷 후손에서는 과체중 표현형이 발생하고, 특히 암컷은 수컷 보다 빠른 시기에 당 조절 이상의 표현형이 발생함을 관찰하였음. 또한, 희생 후 간 조직의 중성 지방 함량을 분석한 결과 암컷에 특이적으로 간 지방 축적량이 조부모의 대사 스트레스에 의해 증가함을 관찰하였음.

차세대에서의 대사 이상과 관련된 유전자 발현 변화 측정
: 3세대 후손의 간, 흰색지방조직의 당, 지방대사 관련 유전자에 초점을 두어 발현 정도를 정량적 RT-PCR을 통해 측정하였으며, 이를 통해 암컷 후손에서 간 조직의 당신생합성 유전자와 지방 산화 및 합성에 관련된 다수의 유전자 발현이 증가하고 흰색 피하지방 조직에서는 지방 분해 유전자의 발현이 증가함을 관찰함. 이는 암컷에서 관찰된 심각한 당대사 이상 및 간 지방 증가, 체중 감소의 표현형을 설명할 수 있는 기전이라 사료됨.

대사 스트레스에 의한 생식세포의 후성유전적 표식 변이 분석
: 대사적 스트레스에 직접 노출된 1세대 수컷 생쥐의 생식세포에서 발생한 후성유전 변이를 측정한 결과 지방 합성관련 유전자 Nr1h3의 프로모터 부분의 일부 CpG 메틸화가 비만 생쥐에서 유의적으로 변화함을 발견하였으며 생식세포 RNA 전체 수준에서 발생한 메틸화 변화를 발견함. 이를 통해 차세대의 대사 이상 표현형을 매개하는 분자 기전이 될 수 있음으로 사료됨.

본 연구의 결과는 대사적 스트레스의 세대 전달 현상이 독립적으로 작용하는 대사적 표현형 이상을 3세대에 걸쳐 구체적으로 분석하고 이를 뒷받침 할 유전자 발현 수준의 분자적 기전을 밝힘으로써 궁극적으로 부모나 조부모의 영양 환경에서 유래된 후성유전적 변이 기전을 규명하여 만성질환 발병 원인 규명의 새로운 패러다임을 제시하고 기초자료를 제공하는 데 기여함.

본 연구결과를 바탕으로 총 1건의 최상위 SCI 저널(5%)에 E-pub 게재를 이루었으며, 그 외 1편의 SCI논문(상위 20%), 1편의 SCOPUS 논문을 게재함. 총 4회 국제학술대회 초청강연과 5회 포스터발표(1건 최우수 발표상 시상), 2명 학생의 해외파견을 통한 국제 협력, 박사 1명의 배출의 실적을 이룸.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 5
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 9