초록 ▼

□ 연구개요
마이토파지는 손상된 미토콘드리아를 제거하는 작용으로 미토콘드리아의 재생 주기에 관여하며 세포 내 항상성 조절에 주요 역할을 함. 마이토파지 기능이 손상될 경우, 다양한 노화질환이 유발된다고 보고되고 있음. 청각감각세포는 비재생세포로 미토콘드리아에 더 의존적으로 에너지를 공급받게 되므로 매우 중요함. 본 연구는 청각세포의 노화로 인한 세포사멸 과정에서 마이토파지의 역할에 관한 연구로, 노화에 따라 청력이 저하될 때 마이토파지 및 관련 유전자는 하향조절 됨을 확인하였으며, Bnip3L/Nix 유전자가 청각세포 마이토파

□ 연구개요
마이토파지는 손상된 미토콘드리아를 제거하는 작용으로 미토콘드리아의 재생 주기에 관여하며 세포 내 항상성 조절에 주요 역할을 함. 마이토파지 기능이 손상될 경우, 다양한 노화질환이 유발된다고 보고되고 있음. 청각감각세포는 비재생세포로 미토콘드리아에 더 의존적으로 에너지를 공급받게 되므로 매우 중요함. 본 연구는 청각세포의 노화로 인한 세포사멸 과정에서 마이토파지의 역할에 관한 연구로, 노화에 따라 청력이 저하될 때 마이토파지 및 관련 유전자는 하향조절 됨을 확인하였으며, Bnip3L/Nix 유전자가 청각세포 마이토파지와 노화에 밀접한 연관 관계가 있음을 규명하였다. 노화에 따른 청각세포 손상 과정에서 마이토파지는 세포 손상을 줄이는 중요한 기전으로 작용하는 것으로 사료된다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도: 노화성난청 와우 조직 내 마이토파지 현상 관찰
< 연구결과 >
• C57/BL6J 마우스 연령 (7, 14, 32, 44주)에 따른 청성뇌간반응 (ABR) 검사 결과, 연령에 따른 청력역치값의 유의미한 증가를 확인함.
• 전자현미경 분석 결과, 노화성 난청 유도 달팽이관 내 청각 감각 유모세포와 나선신경절 세포에서 다수의 손상 미토콘드리아, 리소좀 축적이 관찰되었으나, 마이토파지 현상은 관찰되지 않음.
• 노화에 따라 자가포식체 마커인 LC3는 증가하나, 마이토파지 지표 중 하나인 TOMM20와 LC3 colocalization 양상은 변화가 없음.

(2) 2차년도: 와우 조직 내 마이토파지 관련 표적 유전자 검색
< 연구결과 >
• RNA-seq 으로 노화에 따른 달팽이관 내 세포 유전자 변화를 분석한 결과, 32주와 44주에서 다수의 증·감 유전자가 관찰되며, 이는 연령에 따른 경향성을 띔.
• 마이토파지 관련 유전자 (Pink1, Bnip3, Bnip3L/Nix, Rheb, Fundc1)는 대부분 감소하며, 미토콘드리아 분열, 융합 유전자 중 Mfn2증가, Mff와 Drp1 감소 관찰.
• Sequencing 데이터의 생물정보학 분석 (PPI network, DEGs) 수행함.

(3) 3차년도: 특정 유전자 기능 조절을 통한 노화성 난청 제어 효과 증명
< 연구결과 >
• RNA-seq을 통해 청각세포 노화에서 마이토파지를 조절할 것으로 예상되는 유전자/단백 후보 도출 (Bnip3L/Nix, Pink1)함.
• Bnip3L/Nix는 달팽이관 내 유모세포, 나선신경절 세포, 외측벽세포에 발현되며 노화성난청 조직에서 발현 감소됨.
• Bnip3L/Nix 유전자 전사조절을 위해 클로닝을 수행하였고, siRNA를 제작하였음.
• 청각세포주 노화 모델에서 Bnip3L/Nix의 선택적 저해 및 과발현을 통해 마이토파지와 노화 관련 단백질 발현 변화와, 미토콘드리아 양 변화를 분석하였고, 마이토파지가 세포 노화에 따른 세포사멸을 조절할 수 있음을 밝힘.

□ 연구개발결과의 중요성
• 노화성난청 발병단계 따른 청각 감각세포 손상에서 마이토파지의 기능 변화와 역할을 처음으로 규명함.
• 기존에 알려진 노화성난청과 미토콘드리아 손상/돌연변이와, 자가포식의 종합적 이해를 위한 마이토파지 기능에 대한 연구로, 관련 기술을 확보함.
• 노화에 따른 난청 뿐만 아니라, 이독성, 소음성 난청 기전 연구에 활용이 가능함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 연구수행 내용 ... 4
• (2) 연구결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 17