초록 ▼

□ 연구개요
연골조직은 외부 충격으로부터 관절을 보호하며 다른 조직에 비해 세포 외 기질이 많은 부분을 차지함. 그러나 한번 손상을 받으면 재생이 거의 이루어지지 않음. 따라서 연골 손상의 치료를 위해 환자 본인의 줄기세포를 사용하는 자가연골세포 이식술이 개발되었으나 연골세포의 대량생산이 어려움. 또한 줄기세포를 연골의 손상 부위에 직접 주입하는 치료법도 개발되었으나 이 역시 줄기세포의 연골세포로의 적절한 분화유도가 필수적임.
본 연구에서는 세포외기질의 stiffness를 조절하여 여러 범위의 mechanical stre

□ 연구개요
연골조직은 외부 충격으로부터 관절을 보호하며 다른 조직에 비해 세포 외 기질이 많은 부분을 차지함. 그러나 한번 손상을 받으면 재생이 거의 이루어지지 않음. 따라서 연골 손상의 치료를 위해 환자 본인의 줄기세포를 사용하는 자가연골세포 이식술이 개발되었으나 연골세포의 대량생산이 어려움. 또한 줄기세포를 연골의 손상 부위에 직접 주입하는 치료법도 개발되었으나 이 역시 줄기세포의 연골세포로의 적절한 분화유도가 필수적임.
본 연구에서는 세포외기질의 stiffness를 조절하여 여러 범위의 mechanical stress를 가하여 어느 정도의 범위에서 연골세포분화의 촉진이 유발될 수 있는가를 확인하고자 함. 또한 이 과정에서 YAP/TAZ 단백질의 활성 변화를 확인하고 YAP/TAZ에 의해 전사활성이 증가되는 연골분화 마커 유전자를 확인함. 또한 YAP/TAZ가 연골분화 마커 유전자를 조절하는 자세한 기전을 전사조절 및 후생유전학적 방법으로 연구하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 중간엽 줄기세포의 연골분화를 촉진 가능한 세포외기질의 stiffness를 탐색하고 mechanotransduction의 매개 단백질인 TAZ가 물리적 자극에 의한 연골분화 조절에 관여하는가를 규명하고자 하였음. 또한 TAZ가 연골세포 분화를 조절하는 분자적 기전을 밝히는데 초점을 두고자 함.
중간엽 줄기세포는 상대적으로 낮은 stiffness(0.7 kPa) 의 세포외기질에서 배양 및 분화유도 되었을 때 연골세포로의 분화가 촉진되는 것으로 확인함. 또한 TAZ는 연골세포분화를 음성적으로 조절하며, 이는 기존에 연골세포 분화를 촉진하는 것으로 알려진 Sox9 전사인자와의 결합을 통하여 이루어짐을 확인함. TAZ 단백질이 Sox9과 결합함으로써 그 전사활성을 억제하여 연골세포로의 분화를 억제할 수 있음을 규명함. 또한 마우스 모델에서도 TAZ의 넉아웃 마우스에서 야생형에 비해 상대적으로 연골부위가 뼈로 발달되는 정도가 감소됨을 확인함.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서는 물리적 자극에 의한 연골세포 분화에 TAZ 단백질이 관련되어 있음과 그 분자생물학적 메커니즘 및 in vivo 에서의 재현성을 확인함으로써 세포치료를 위한 연골세포 분화의 기초 지식을 제공할 수 있을 것으로 기대됨. 연골세포를 이용한 치료의 경우 연골세포 분화의 속도가 느린 관계로 분화된 연골세포를 획득하는데 상당한 어려움이 있음. 따라서 연골세포의 분화 속도를 촉진할 수 있는 기술의 개발이 필요한 상황임. 따라서 연골 분화를 촉진 또는 억제하는 분자생물학적 기전의 규명은 충분한 양의 연골세포를 신속하게 획득 하는데 있어서 매우 중요함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9