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연구개요
비만, 당뇨, 알츠하이머와 등의 만성질환을 대상으로 압력테라피가 “다수의 질병을 예방하는 방법은 없을까?”라는 X프로젝트 질문에 대한 답이 될 수 있다는 가능성을 확인하기 위한 연구를 수행함. 압력테라피는 선행 연구에서 세포의 스트레스 저항성을 증진시키고, 초파리 모델에서 수명연장 및 기억력 증진 효과를 보였기 때문에 3가지 만성질환에서의 예방 또는 치료효과를 연구하게 됨. 연구결과 압력테라피의 예방 또는 치료효과를 아래와 같이 확인함.
· 당뇨병, 비만, 알츠하이머 병 초파리 모델 제작하여 질병 모델로서의 적합

연구개요
비만, 당뇨, 알츠하이머와 등의 만성질환을 대상으로 압력테라피가 “다수의 질병을 예방하는 방법은 없을까?”라는 X프로젝트 질문에 대한 답이 될 수 있다는 가능성을 확인하기 위한 연구를 수행함. 압력테라피는 선행 연구에서 세포의 스트레스 저항성을 증진시키고, 초파리 모델에서 수명연장 및 기억력 증진 효과를 보였기 때문에 3가지 만성질환에서의 예방 또는 치료효과를 연구하게 됨. 연구결과 압력테라피의 예방 또는 치료효과를 아래와 같이 확인함.
· 당뇨병, 비만, 알츠하이머 병 초파리 모델 제작하여 질병 모델로서의 적합성 확인
· 압력테라피에 의한 당뇨병 모델에서 hemolymph내 glucose 감소 확인. 그러나 운동성 등이 좋아진 증거는 없으며, 인슐린 유사 유전자 발현 변화도 없어 감소 기전 연구 필요
· 비만 모델에서는 체내 중성지방량이 감소하고, 운동성 및 산화스트레스 저항성이 증가하고 대사 염증 관련 유전자들의 변화가 일어남
· 알츠하이머 모델에서는 tau 단백질의 인산화가 감소하고, 신경퇴행 현상도 감소하였으며, 운동성과 스트레스 저항성이 증가함
· 따라서 압력테라피가 비만, 당뇨병, 알츠하이머 등 다양한 질병의 예방 또는 치료효과 있음이 확인되었고 치료효과의 기전을 밝히기 위한 연구가 필요함

연구 목표대비 연구결과
1. 당뇨병, 비만, 알츠하이머 병 초파리 모델 제작 및 적합성 확인
· chico 형질전환 초파리 모델을 이용한 당뇨병 모델 구축 및 chico 변화 확인
· 30% 고지방섭취로 인한 비만모델 초파리 구축 및 체내 중성지방량 증가 확인
· 신경세포 hTau 과인산화 알츠하이머 모델 구축 및 인산화된 tau 단백질 증가와 독성 확인

2. 압력테라피에 의한 당뇨병, 비만, 알츠하이머병 모델에서 증상 완화 현상 연구
· 당뇨병 모델에서 압력테라피에 의해 hemolymph의 glucose 수준 감소 확인
· 비만 모델에서 압력테라피에 의한 체내 중성지방량 감소 확인.
· 알츠하이머병 모델에서 압력테라피에 의한 인산화된 tau 단백질 감소 및 신경퇴행 현상 감소 확인

3. 압력테라피에 의한 당뇨병, 비만, 알츠하이머병 모델의 건강성 변화 확인
· 당뇨 모델에서는 운동성을 비롯한 건강성 지표는 유의미한 변화가 없음
· 비만 모델에서 압력테라피에 의한 운동성 및 산화스트레스 저항성 증가 확인
· 알츠하이머 모델에서 수명 증가 비롯해 운동성과 다양한 스트레스 저항성 증가 확인

4. 압력테라피에 의한 각 질병의 유전자 수준의 발현 변화 연구
· 당뇨병 모델에서 초파리 인슐린 유사 유전자 발현 조절자(lmd, Mio, Rdl, Upd2, CG9918, dIlp2,3,5) 확인 (변화는 없음)
· 비만 모델에서 압력테라피에 의해 대사 염증 관련 유전자들 변화 (감소) 확인
· 알츠하이머병 모델은 mRNA-sequencing 통해 전체 RNA 발현 변화 분석함. 분석결과 염증 및 면역과 관련된 유전자들의 변화들을 확인

연구개발결과의 중요성
· 압력테라피와 같은 물리적 요인이 생체에 미치는 영향에 대한 연구는 우리나라에서 많이 이뤄지지 않고 있으나 발생과정을 비롯하여 세포 생물학에서 물리적 요인의 중요성이 인식되고 있으며 이에 따라 물리적 스트레스와 각종 질병에 대한 연구가 활성화 될 수 있을 것으로 예상함
· 압력테라피를 통해 세 가지 질병에서 효과가 나타난 것은 개별적 만성질환 연구에서 복합적인 만성질환 연구로 접근하기 위한 새로운 방법론을 개발할 수 있고 더 나아가 X프로젝트의 질문처럼 다양한 질병을 예방 또는 치료기술로 개발될 수 있을 것임
· 초파리 동물모델을 활용한 이 연구결과가 실제 인간에게도 동일한 효과가 있을 것인지에 대하여 동물실험과 임상시험 등이 필요하지만, 마우스 등의 실험에서도 동일한 효과를 발견할 경우 식이제한요법과 같이 다양한 만성질환에 효과가 있는 새로운 기전을 발견하는 연구로 발전할 수 있음
· 동물실험을 감소시키는 세계적인 추세에서 초파리를 활용한 연구는 다양한 질병모델에서의 동물실험을 대신할 수 있는 새로운 대안이 될 수 있음

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 1. 압력테라피에 의한 당뇨병 예방 및 치료 연구 ... 7
• 2. 압력테라피에 의한 비만 예방 및 치료 연구 ... 8
• 3. 압력테라피에 의한 알츠하이머 예방 및 치료 연구 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 21