초록 ▼

□ 연구개요
■ 연구 최종목표
파킨슨병 동물모델의 중뇌-흑질 도파민 신경세포에서 PINK1-PAK4-Mitochondrial function의조절기전을 규명함으로써 미토콘드리아 스트레스에 의한 도파민 신경세포 사멸 방어기전을 분석하고 파킨슨병의 새로운 치료 전략 (표적, 기전)을 수립하여 차세대 뇌질환 치료기술의 지식 기반을 제공하고자 한다.
■ 연구의 가설
선행연구 결과와 본 연구의 예비연구 결과를 근거로, 파킨슨병 동물모델 중뇌-흑질에서 “도파민 신경세포 (dopamine neuron)에서 PINK1와 PA

□ 연구개요
■ 연구 최종목표
파킨슨병 동물모델의 중뇌-흑질 도파민 신경세포에서 PINK1-PAK4-Mitochondrial function의조절기전을 규명함으로써 미토콘드리아 스트레스에 의한 도파민 신경세포 사멸 방어기전을 분석하고 파킨슨병의 새로운 치료 전략 (표적, 기전)을 수립하여 차세대 뇌질환 치료기술의 지식 기반을 제공하고자 한다.
■ 연구의 가설
선행연구 결과와 본 연구의 예비연구 결과를 근거로, 파킨슨병 동물모델 중뇌-흑질에서 “도파민 신경세포 (dopamine neuron)에서 PINK1와 PAK4의 상호조절에 의한 미토콘드리아 기능 이상을 조절하여 도파민 신경세포를 보호 할 것이다.” 이라는 새로운 가설을 설정하고 이를 규명하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
① 도파민 신경세포내 미토콘드리아에 PAK4의 존재 확인
② Rat primary mesencephalic neuron cultures (도파민 신경세포 배양세포)에서 immunoprecipitation 실험을 통해서 PINK1 단백질과 PAK4 단백질이 도파민 신경세포 내에서 결합하고 있음을 확인하였음.
③ PINK1 단백질 발현이 결핍된 PINK1 Tg mice 뇌조직에서 활성형 PAK4 (phospho-PAK4)단백질과 PAK4 단백질의 발현이 현저히 감소되어 있음을 확인하였음.
④ 쥐 중뇌-흑질에서 Lenti-shPINK1 를 주입하여 PINK1 단백질의 발현을 감소시킨 후 4주 후 형광 면역염색으로 분석을 하였더니 흰 쥐 중뇌-흑질 조직에서 Lenti-control 을 주입한 그룹에 비하여 Lenti-shPINK1을 주입한 쥐의 흑질에서 phospho- PAK4의 발현과 PAK4의 발현이 감소됨을 확인하였음.
⑤ PAK4 DATCreER 마우스에 Tamoxifen 주입 후 5주후 Vehicle 처리한 그룹에 비해 Tamoxifen 처리한 그룹에서 미토콘드리아 막 전위 (Mitochondria membrane potential)가 감소됨을 확인함.
⑥ PAK4가 감소된 세포를 미토콘드리아 마커인 Mitotraker염색(red)을 한 후 confocal 현미경으로 미토콘드리아를 관찰하면 미토콘드리의 모양이 짧게 짧아져 있는 Fission 현상을 관찰할 수 있었음.
⑦ Rat primary mecencephalic neuron cultures에서 신경독소인 6-OHDA처리하면 미토콘드리아 산화적 스트레스가 증가하는데, PAK4를 발현시키면 산화적 스트레스가 감소되는 것을 확인함.
⑧ PINK1과 PAK4의 상호 조절이 흑질의 미토콘드리아 기능유지와 도파민 신경세포 생존에 함께 중요하게 작용함을 확인할 수 있었음.

□ 연구개발결과의 중요성
■ 학문적 효과
○ 본 연구에서는 중추신경계에서 특히 “파킨슨병 중뇌-흑질 도파민 신경세포의 PAK4와 PINK1간의 상호작용을 통한 미토콘드리아 기능 이상 회복 메카니즘을 이용하여 도파민신경세포를 보호한다”는 새로운 기능을 세계 최초로 규명할 수 있음.
○ 현재까지의 파킨슨병 치료의 문제점을 근본적으로 개선하고 새로운 치료전략(표적, 기전)을 구축할 것으로 예상함.
■ 사회적 효과
○ 인구의 초고령화로 인해 노인성 뇌질환 환자 급증이 예상되므로, 본 연구의 성공인 성과들은 국민 행복, 복지, 건강의 질을 높이는 보건의료서비스체계 구축 등 사회적 문제해결에 기여할 것으로 기대할 수 있음.
■ 경제적·산업적 효과
○ 초고령화 사회 입에 따라 이제 의학적 관심은 노화 지연에 따른 건강한 장수로 모아지고 있음. 본 연구 결과의 성과들은 산업적 측면에서 매우 중요한 과제를 성공시키기 위한 기초를 제공할 것임.
○ 파킨슨병 치료 및 예방기술의 신개발을 통한 특허 출원 등의 산업적 가치 창출을 할 것이라고 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구의 최종목표 ... 6
• 나. 연차별 연구목표, 연구내용, 연구범위, 평가착안점 ... 6
• 다. 연구의 필요성 ... 7
• 나. ‘연구가설의 도출근거’ 및 ‘연구가설’ ... 7
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 17