초록 ▼

□ 연구개요
근육 내 존재하는 성체 근육줄기세포는 새로운 근육을 형성하거나 손상된 근육을 재생시키는 역할을 하는 줄기세포로서 그 재생능력을 고려할 때 다양한 종류의 퇴행성 근육계 질병 및 근육 손상에 대한 줄기세포 치료제로서 높은 가능성을 제시함. 본 과제에서는 새로운 줄기세포 인자인 R-spondin 단백질의 성체 근육 줄기세포의 분열 및 분화 조절기능을 분자 세포생물학 및 생체 레벨에서 연구함으로서 성체 근육 줄기세포를 기반으로 한 치료기술 개발을 위한 기초 지식을 제공하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과

□ 연구개요
근육 내 존재하는 성체 근육줄기세포는 새로운 근육을 형성하거나 손상된 근육을 재생시키는 역할을 하는 줄기세포로서 그 재생능력을 고려할 때 다양한 종류의 퇴행성 근육계 질병 및 근육 손상에 대한 줄기세포 치료제로서 높은 가능성을 제시함. 본 과제에서는 새로운 줄기세포 인자인 R-spondin 단백질의 성체 근육 줄기세포의 분열 및 분화 조절기능을 분자 세포생물학 및 생체 레벨에서 연구함으로서 성체 근육 줄기세포를 기반으로 한 치료기술 개발을 위한 기초 지식을 제공하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
RSPO가 LGR4-mTOR 신호 전달계를 통하여 근육줄기세포의 자가증식 및 분화에 미치는 영향과 그 조절 기전을 생쥐에서 추출한 근육 줄기세포를 이용하여 연구하고 RSPO가 근육 줄기세포의 재생능력에 미치는 영향을 in vivo electroporation법을 이용하여 규명함.
1. 근육줄기세포를 일차배양 후 RSPO2에 의해 분열이 감소하며 동시에 분화가 증가함을 발견하고 이를 매개하는 주요인자로 CyclinD3를 찾아냄. CyclinD3가 과발현하였을 때 근육세포로 committment가 증가되는 것을 확인하였음. 이와는 반대로 CyclinD3를 녹다운하였을 때 근육세포로의 committment가 감소하는 경향을 보임. CyclinD3의 조절기전으로 RSPO2가 mTOR-S6K를 활성화함으로 CyclinD3 단백질 발현을 증가시킴을 밝힘.
2. LGR4의 기능을 밝히는 연구목표는 conditional Lgr4생쥐라인을 유지하는데 예상치 못한 어려움이 있어 연구실에 확보된 Rspo3 유전자 결핍 생쥐모델을 이용하여 근육재생을 분석함. Rspo3 유전자 결핍 생쥐는 근육재생과정이 정상대조군에 비해 늦어지는 경향을 보였고 이는 in vivo electroporation법에 의해 Rspo2 또는 Rspo3를 과발현한 생쥐에서 근육재생이 빨라지는 결과와 함께 RSPO 신호전달이 근육분화를 향상시킴을 밝힘.
연구목표 대비 1/3차년 목표는 달성하였으며 2차년 목표는 생쥐라인의 문제로 목표를 변경하여 달성하였음. 연구결과 중 일부는 이미 논문으로 출간하였으며 가장 중심이되는 연구결과는 2편의 논문을 준비 중.

□ 연구개발결과의 중요성
1. 분리 배양된 근육 줄기세포에서 RSPO가 mTOR 신호전달계를 통해 자가증식과 분화를 조절하는 주요인자인 CyclinD3 단백질의 발현을 증가시킴으로 근육 줄기세포의 분화를 조절하는 기전을 밝힘.
2. RSPO 신호전달이 근육줄기세포의 재생능력에 순기능이 있음을 생체레벨에서 밝히므로 RSPO 또는 RSPO 신호전달 기반의 근육재생 유도 향상시키는 신물질 도출을 위한 가능성을 제시함

(출처 : 요약문 2p)