초록 ▼

연구의 목적 및 내용
미토콘드리아 기능이상에 의한 내피세포기능이상 세포주와 동물모델을 개발하여 미토콘드리아 기능이상이 내피세포 기능에 미치는 영향과 내피세포기능이상이 내당능과 인슐린 저항성에 미치는 영향 및 각 기관의 기능에 미치는 영향을 분석하여 대사이상증의 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자 함

연구결과
1. 미토콘드리아 기능이상에 의한 내피세포기능 이상
■ 내피세포주에 Crif1 결손을 유도한 후 OXPHOS complex 발현 감소와 산소소모율 감소를 확인함.
■ 미토콘드리아 기능이상

연구의 목적 및 내용
미토콘드리아 기능이상에 의한 내피세포기능이상 세포주와 동물모델을 개발하여 미토콘드리아 기능이상이 내피세포 기능에 미치는 영향과 내피세포기능이상이 내당능과 인슐린 저항성에 미치는 영향 및 각 기관의 기능에 미치는 영향을 분석하여 대사이상증의 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자 함

연구결과
1. 미토콘드리아 기능이상에 의한 내피세포기능 이상
■ 내피세포주에 Crif1 결손을 유도한 후 OXPHOS complex 발현 감소와 산소소모율 감소를 확인함.
■ 미토콘드리아 기능이상 유발 내피세포에서 인슐린 처치 후 eNOS의 1177번째 serine의 인산화, AKT-S473의 인산화, AMPK의 인산화, ERK의 인산화의 변화를 확인함.
2. 내피세포기능이상 마우스 모델의 대사스트레스에 대한 보상반응의 차이 확인
■ 내피세포기능이상 마우스(Crif1 ^EC+/-)에 생후 7주부터 22주간 고지방식이를 시행하여 대사 스트레스를 유도함.
■ 포도당 부하검사 시 대조군에 비해 Crif1 ^EC+/-마우스에서 15분 혈당의 유의한 감소를 보임. 인슐린 감수성 검사에서는 대조군과 통계학적 유의한 차이를 보이지 않음
■ 대사관련 기관의 무게를 두 군에서 비교해 본 결과, 간과 피하지방 무게가 대조군에 비해 작았다. 간 조직에 H&E 염색을 하여 관찰해 본 결과 대조군에서는 macrovesicular, macrovesicular steatosis가 모두 관찰 되었으나 Crif1 ^EC+/- 마우스에서는 microvesicular steatosis만이 관찰됨.
3. 내피세포 특이적 미토콘드리아 기능이상 마우스 모델 확립
■ 성체에서의 내피세포기능이상 마우스를 제작하기 위하여 Crif1 loxp/loxp 마우스와 tamoxifen에 의해 성체에서 혈관내피세포 특이적으로 cre recombinase을 발현하는 VE-cadherin-CreERT2transgenic 마우스를 교배하여 VE-cadherin Cre-ER^T2-Crif1 fl/fl 마우스를 제작.
■ 실험군에는 tamoxifen을 투여하고 대조군에는 corn oil을 투여하여 동물 모델을 확립하고 폐 조직에서 내피세포를 분리하였으며, CRIF1 및 NDUFA9의 단백질 발현이 감소한 것을 관찰함.
4. 내피세포 특이적 미토콘드리아 기능이상 마우스의 대사이상 및 조직학적 변화확인
■ 내피세포기능이상 마우스는 대조군 마우스에 비해 당 부하 후 혈당 증가 및 감소가 지연되고, 인슐린 투여 후 반응 및 회복도 지연되는 경향을 보임. 또한 당 부하 후 인슐린 분비 증가가 잘 되지 않음도 확인함.
■ 내피세포기능이상 마우스의 간, 부고환 백색지방조직, 근육의 무게가 감소되어 있음.
■ 내피세포기능이상 마우스의 부고환 백색지방조직의 지방세포 크기가 감소되어 있고 면역세포 침윤이 증가되어 있음.

연구결과의 활용계획
내피세포 특이적으로 OXPHOS 기능이상이 유발된 동물모델에서 내당능장애와 인슐린 저항성이 유발되었음과 백색지방조직에서의 염증변화, 췌장소도의 조직학적 변화를 확인함.
▶ 내피세포기능이상이 인슐린 저항성을 유발한다는 것을 알게되었으며, 추가 연구를 통해 기 기전을 밝힌다면 인슐린 저항성 및 대사질환의 치료표적 개발에 도움이 될 것으로 기대됨.
▶ 내피세포기능이상 마우스 모델은 대사질환에 의한 합병증의 기전을 밝히는 연구 혹은 대사질환 관련 약제의 효능, 효과를 확인하는 동물 모델로서 활용이 가능함.


(출처 : 한글요약문 4P)

Abstract ▼

Purpose & contents
The aim of this study is to investigate the effects of mitoochondrial insufficiency on NO synthesis and insulin signaling, and to investigate the effects of endothelial dysfunction on glucose homeostasis and insulin resistance through the evaluation of the changes in metabolic

Purpose & contents
The aim of this study is to investigate the effects of mitoochondrial insufficiency on NO synthesis and insulin signaling, and to investigate the effects of endothelial dysfunction on glucose homeostasis and insulin resistance through the evaluation of the changes in metabolic organs using endothelial dysfunction mice model(Crif1^EC-/-mice, and cell-line with mitochondrial dysfunction(Crif1-deficient EC).

Result
1. The effects of mitochondrial oxidative phosphorylation dysfunction in endothelial cell.
■ Oxygen consumption rate decreased
■ Insulin-induced eNOS phosphorylation NO production decreased and level of TBAS increased
■ phosphorylation of AKT and expression of AMPK increased
2. The effects of mitochondrial dysfunction in endothelial cell on compensation for metabolic stress
■ IPGTT and ITT showed Crif1^EC-/- mice were more resistant to a HFD compared to WT mice
■ Although, there was no difference of body weight between WT and Crif1^EC-/- mice after a HFD, weights(g/100g) of liver and subcutaneous WAT were lower in Crif1^EC-/- mice.
3. Establishment of EC-specific mitochondrial insufficiency mouse model
■ 75 mg / kg body weight of tamoxifen or corn oil was administered intraperitoneally to VE-cadherin Cre-ERT2-Crif1 fl/fl mice for 5 days.
4. The change of glucose homeostasis in EC-specific mitochondrial insufficiency mouse model
■ OGTT revealed the aggravated glucose tolerance and delayed glucose clearance in tamoxifen-treated group
5. The histologic change of metabolic organs in EC-specific mitochondrial insufficiency mouse model
■ Organ weight relative to body weight(g/100g) of liver, epididymal WAT and muscle were lower in tamoxifen-treated group.
■ Decreased size of adipocyte and increased infiltration of inflammatory cell in epididymal WAT of tamoxifen-treated group.

Expected Contribution
Our results suggest that endothelial dysfunction could be one of mechanisms of glucose tolerance and insulin resistance.
VE-cadherin Cre-ERT2-Crif1 fl/fl mice could be a useful model for the study of endothelial dysfunction and the study to determine efficacy of drug for metabolic disease


(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. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 14
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 17
• 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 18
• 7. 연구성과 ... 19
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 21
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 31
• 끝페이지 ... 32