초록 ▼

연구의 목적 및 내용
비가역적으로 손상된 망막조직 재생의 가능성을 증명하기 위해 세포 재생을 극대화 시킬 수 있는 방법을 수립하고자, Muller glia로부터 망막줄기세포와 신경세포의 분화에서 Wnt signaling의 연계성, 그리고 그 기전을 분자 및 세포 조절시스템을 통해 Asymmetric cell division과 관련된 세포운명결정에 대해 규명하고자함

연구결과
1. Muller glia 및 신경줄기세포의 분화에 대한 Wnt signaling 기전 연구
○ Muller glia와 신경줄기세포의

연구의 목적 및 내용
비가역적으로 손상된 망막조직 재생의 가능성을 증명하기 위해 세포 재생을 극대화 시킬 수 있는 방법을 수립하고자, Muller glia로부터 망막줄기세포와 신경세포의 분화에서 Wnt signaling의 연계성, 그리고 그 기전을 분자 및 세포 조절시스템을 통해 Asymmetric cell division과 관련된 세포운명결정에 대해 규명하고자함

연구결과
1. Muller glia 및 신경줄기세포의 분화에 대한 Wnt signaling 기전 연구
○ Muller glia와 신경줄기세포의 asymmetric cell division과 분화 연관성 규명
• Wnt7b 단백질에 의한 Muller glia의 탈분화(재프로그래밍) 및 증식과 망막줄기세포와 신경세포로의 분화 유도 규명
• Wnt7b에 의한 Asymmetric 또는 symmetric cell division에 따른 분화 입증
○ Asymmetric cell division을 유도하는 Wnt signaling 기전 규명
• Wnt-Ryk 신호전달체계에 의한 Muller glia 및 신경줄기세포의 asymmetric cell division 검증
• neutralizing Ryk antibody 이용한 Wnt 수용체 Ryk에 의한 Notch signaling 활성 검증과 asymmetric cell division 연관성 규명
○ 망막조직에서 Wnt 활성 조절세포 규명
• 망막손상에 따른 Wnt 및 수용체 유전자 발현 분석을 통한 Wnt 활성 인자로써 Aurora A, N-cadherin 발굴
• Wnt의 매개체로서 작용하는 세포로써 광수용세포 발굴과 Muller glia에 대한 paracrine signaling 규명
2. 분화 조절네트워크를 통한 분화 제어 연구
○ Wnt 활성에 따른 Muller glia의 Asymmetric cell division 기전 분석
• Wnt 수용체와 관련된 Tight junction 조절인자로써 Par3, N-cadhrin and Sme k발굴과 망막손상에 의해 조절 되는 Asymmetric division 기전 규명
○ Muller glia의 분화 제어를 통한 임상적용 가능성 타진
• 망막질환 동물모델에서 Wnt7b-Ryk signal을 제어하는 망막줄기세포 이식과 분화 검증
• 망막질환 동물모델에서 Asymmetric cell division 조절인자를 이용한 분화 제어 검증

연구결과의 활용계획
○ 인간망막줄기세포 분화제어 시스템을 신경과학과 재생의학 연구분야에서 재생 연구 모델로 활용하고자함.
○ 망막손상시 일어나는 망막미세환경의 변화의 새로운 해석방법을 황반변성증 등의 퇴행성 망막질환 병인기전에 적용하고자함.
○ recombinant Wnt7b와 neutralizing Ryk antibody를 이용한 분화제어 방법을 ESC과 iPS Cells를 이용한 망막신경줄기세포 제작과 이들로부터 신경세포로의 제작에 적용하고자함과 동시에 산업화가 가능한 황반변성 세포치료제로써 개발하고자함.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose & contents
This research aims to understand the mechanisms of differentiation that control the retina regeneration and to provide optimization model for the cellular regeneration, thereby demonstrating the ability to fully regenerate damaged retina.

Result
1.Study for mechanisms

Purpose & contents
This research aims to understand the mechanisms of differentiation that control the retina regeneration and to provide optimization model for the cellular regeneration, thereby demonstrating the ability to fully regenerate damaged retina.

Result
1.Study for mechanisms of Muller glia and neural stem cell differentiation
○ Investigation of the Muller glia and neural stem cell differentiation via asymmetric cell division
• Verify a possibility that Wnt7b protein promoted dedifferentiation/reprogramming of Muller glia into retinal progenitor cells to generate retinal neurons
• elucidation of de-differentiation of Muller glia by Wnt7b-induced Asymmetric cell division
○ Investigation for mechanism of Wnt signal-mediated Asymmetric cell division
• demonstration for Wnt-Ryk signaling pathway-dependent asymmetric cell division of Muller glia
• demonstration for relationship between Notch signaling and Wnt-Ryk signaling by using neutralizing Ryk antibody
○ Identification of the specific cells as a source of Wnt activator in retina
• Identify the Aurora A, N-cadherin as a regulator of Wnt signal transduction pathway by analysing the gene and protein expression in the damaged retina
• Identify the photoreceptor cells as a mediator of Wnt signal activation in response on the paracrine effect in Muller glia
2. Study for the controlling differentiation of Muller glia through manipulation of differentiation network
○ Investigation for mechanisms of Wnt-induced asymmetric cell division in Muller glia and in the damaged retina
• identify the Par3, N-cadhrin and Smek proteins involved in tight junction
• verify the mechanisms of Asymmetric division of Muller glia through these proteins regulated by Wnt-Ryk signaling
○ Feeling on a possibility of clinical application for controlling Muller glia differentiation
• demonstration of transplantation of Wnt7b-Ryk signaling-engineered cells and that effects in retinal disease models
• demonstration for retinal regeneration in damaged retina by treated with recombinant Wnt7b protein and/or neutralizing Ryk antibody

Expected Contribution
○ application of human retinal regeneration model system as a research model system for neural regeneration
○ apply the knowledge for the change of microenvironment in damaged retina to identifying the mechanisms for pathology of aged-macular dystrophy.
○ develop the recombinant Wnt7b and neutralizing Ryk antibody as the therapeutics for retinal diseases, and apply the controlling system of differentiation using these materials to generation of retinal neurons from ESC and IPS cells.

(출처 : 영문요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구 계획 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구 결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• 영문요약문 ... 6
• Ⅲ. 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 26
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 30
• 8. 연구 성과 ... 31
• 9. 기타사항 ... 32
• 10. 참고 문헌 ... 32
• [별첨1] 대표연구실적 ... 35
• 끝페이지 ... 43