초록 ▼

연구의 목적 및 내용
비만과 제2형 당뇨병 발병에 있어서 지방조직 마크로파지의 활성화와 침윤은 매우 중요한 요인임. 마크로파지의 M1/M2 분극화와 활성을 조절할 수 있는 단백질타겟을 찾는 것은 당뇨병을 비롯한 대사증후군 질환 치료제의 약물타겟발굴로 활용될 수 있음. SIRT6는 세포내 에너지 센서로서 마크로파지의 분극화를 조절할 가능성이 매우 높음. 본 연구에서는 SIRT6가 마크로파지 분극화에 미치는 영향과 당뇨병 발병에 있어서 간과 지방조직의 기능 변화에 미치는 영향을 연구함으로써, 대사증후군 및 만성 염증 질환의 새로운

연구의 목적 및 내용
비만과 제2형 당뇨병 발병에 있어서 지방조직 마크로파지의 활성화와 침윤은 매우 중요한 요인임. 마크로파지의 M1/M2 분극화와 활성을 조절할 수 있는 단백질타겟을 찾는 것은 당뇨병을 비롯한 대사증후군 질환 치료제의 약물타겟발굴로 활용될 수 있음. SIRT6는 세포내 에너지 센서로서 마크로파지의 분극화를 조절할 가능성이 매우 높음. 본 연구에서는 SIRT6가 마크로파지 분극화에 미치는 영향과 당뇨병 발병에 있어서 간과 지방조직의 기능 변화에 미치는 영향을 연구함으로써, 대사증후군 및 만성 염증 질환의 새로운 치료 타겟 발굴의 발판을 마련하고자 하였음.

연구결과
1. 마크로파지 염증반응에서 SIRT6의 역할 규명 및 기전 연구
● SIRT6결손시 LPS 자극에 대한 반응특성 연구:　
1) 골수 유래 마크로파지(BMM)을 활용한 M1 분극화 연구에서 SIRT6 결손에 의해 M1 특이적 염증성 유전자 (TNFa, iNOS, COX2, IL-6, IL-1beta)의 발현이 증가함. 2)　SIRT6 KO 마크로 파지에서 M1 자극에 의하여 NF-kB, STAT3 경로의 활성화가 증가하였음.

3) 아데노바이러스 및 소분자화합물 억제제 실험을 통하여 NF-kB, STAT3 의 활성화가 SIRT6 KO 마크로파지의 M1 분극화를 촉진하였음을 규명함.

4) 위와 같은 현상은 아데노바이러스를 통한 SIRT6과발현시에는 다시 감소하는 것을 확인함으로써, SIRT6에 의한 직접적인 조절임을 알 수 있음.

● 지방세포 매개성 마크로파지 chemotaxis에 미치는 SIRT6의 영향 연구:
1) SIRT6 KO 마크로파지는 지방세포 conditioned-medium(CM) 으로 유도한 세포주화성실험에서 현저히 세포이동이 증가하였음.

2) SIRT6 KO 마크로파지에서 세포이동이 증가한 것은 NF-kB, STAT3의 활성화 및 IL-6 신호 전달에 증가한 것에 기인함을 규명함.

2. 고지방식이 유도 비만·당뇨 모델에서 마크로파지 SIRT6의 기능 연구
mSIRT6-KO 마우스는 고지방식이(high fat diet)에 의한 비만, 인슐린저항성, 지방간염이 WT에 비해 악화되었고, 지방조직 염증이 크게 증가함으로써, 마크로파지에서 Sirt6가 항염증 작용을 통하여 전신 인슐린 저항성을 조절함을 증명하였음.

3. 지방조직마크로파지(ATM) 분극화에 미치는 SIRT6의 영향 규명
골수세포와 고지방식이 사육 mSIRT6-KO 마우스를 활용하여 SIRT6가 M1 마크로파지 분극화를 억제하고 M2 분극화를 촉진하는 핵심단백질임을 규명함.

4. mSIRT6-KO마우스를 이용한 비만·당뇨 유발과정에서의 표적 단백질 발굴 및 조절 기전 연구
마크로파지 SIRT6는 IL-6의 전사조절을 통하여 항염증 및 인슐린감수성을 조절함을 규명함.

연구결과의 활용계획
Sirtuin은 대사질환, 심혈관계 질환, 신경계질환, 암 등의 병태생리 과정에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀져 이들 질환의 치료제 개발에 표적으로 활발히 연구되고 있으나, SIRT6의 기능에 대한 연구는 아직 초보 단계임. 따라서 본 연구계획서에서 제안하는 SIRT6의 마크로파지에서의 기능연구는 시기적으로 우위에 있어, 연구를 성공적으로 진행할 경우 대사 질환 관련 기초과학적인 지식을 제공할 뿐만 아니라, 대사증후군 치료제 개발의 타겟을 제공하는데 크게 기여할 것임.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Studies on the role of macrophage SIRT6 for the regulation of metabolic diseases:

We now propose studies aimed at investigating the role of SIRT6 in macrophages for the regulation of tissue inflammation in liver and adipose tissue and the insulin resistance. To achieve the

Purpose&contents
Studies on the role of macrophage SIRT6 for the regulation of metabolic diseases:

We now propose studies aimed at investigating the role of SIRT6 in macrophages for the regulation of tissue inflammation in liver and adipose tissue and the insulin resistance. To achieve the goal, we will conduct the studies 1) to identify the changes of inflammatory response by SIRT6 overexpression or deficiency in macrophages 2) to find the differential phenotype between wild type and myeloid specific SIRT6-KO mice on HFD 3) to identify putative target molecules of SIRT6 in macrophages.

Result
Obesity-related insulin resistance is closely associated with macrophage accumulation and subsequent cytokine release in local tissues. Sirtuin 6 (Sirt6) is known to exert an anti-inflammatory function, but its role in macrophages in the context of obesity has not been investigated. We generated myeloid-specific Sirt6 knockout (mS6KO) mice and investigated the metabolic characteristics after highfat diet (HFD) feeding for 16 weeks. Compared with their wild-type littermates, HFD-fed mS6KO mice exhibited greater increases in body weight, fasting blood glucose and insulin levels, hepatic steatosis, glucose intolerance, and insulin resistance. Gene expression, histology, and flow cytometric analyses demonstrated that liver and adipose tissue inflammation were elevated in HFD-fed mS6KO mice relative to wild type, with a greater accumulation of F4/80+CD11b+CD11C+ adipose tissue macrophages. Myeloid Sirt6 deletion facilitated proinflammatory M1 polarization of bone marrow macrophages and augmented the migration potential of macrophages toward adipose derived chemoattractants. Mechanistically, Sirt6 deletion in macrophages promoted the activation of nuclear factorκB (NF-κB) and endogenous production of interleukin-6, which led to STAT3 activation and the positive feedback circuits for NF-kB stimulation; this cross talk expedited an M1 polarization. We conclude that Sirt6 in macrophages is required for the prevention of obesity-associated tissue inflammation and insulin resistance.

Expected Contribution
Sirt6 is an emerging target for treatment of metabolic diseases. Although the antiinflammatory role of Sirt6 in many different contexts in vitro and in vivo has been studied, whether Sirt6 in myeloid cells is critical in development of metabolic diseases such as obesity and type 2 diabetes has not been reported. Our current study clearly demonstrates that myeloid Sirt6 is crucial in prevention of diet-induced obesity and diabetes through regulation of M1 polarization. This result also provides insight that Sirt6 activation by genetic or chemical modulation could be an therapeutic target against obesity, diabetes and the related metabolic diseases.

(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 ... 13
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 14
• 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 15
• 7. 연구성과 ... 16
• 8. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 21
• 9. 기타사항 ... 21
• 별첨1. 대 표 연 구 성 과 ... 22
• 끝페이지 ... 36