초록 ▼

□ 연구개요
뼈는 조골세포의 골형성과 파골세포의 골흡수 과정을 거치며 항상성을 유지하는 기관임. 골다공증과 같은 골질환을 야기시키는 다양한 인자 중에서 뇌하수체 전엽에서 분비되는 prolactin (PRL)가 골다공증을 동반한다고 알려짐. PRL이 조골세포의 증식과 분화에 미치는 영향에 대해서는 상반된 결과가 보고되고 있고, 골흡수에 관여하는 파골세포에 관한 연구는 많지 않음. Aldesterone의 길항제인 Spironolactone이 고혈압과 고지혈증에 보호효과가 있음이 보고됨. 특히, Hyperaldesterone는 골손

□ 연구개요
뼈는 조골세포의 골형성과 파골세포의 골흡수 과정을 거치며 항상성을 유지하는 기관임. 골다공증과 같은 골질환을 야기시키는 다양한 인자 중에서 뇌하수체 전엽에서 분비되는 prolactin (PRL)가 골다공증을 동반한다고 알려짐. PRL이 조골세포의 증식과 분화에 미치는 영향에 대해서는 상반된 결과가 보고되고 있고, 골흡수에 관여하는 파골세포에 관한 연구는 많지 않음. Aldesterone의 길항제인 Spironolactone이 고혈압과 고지혈증에 보호효과가 있음이 보고됨. 특히, Hyperaldesterone는 골손실 및 골강도의 감소와 관련이 있으며, Spironolactine에 의해 개선된다는 사실은 골격의 형성과 흡수에 중요한 연관성이 있음을 시사함. 조골세포와 파골세포의 생체외 배양을 통해서 Prolactin이 이들 세포의 증식과 분화에 미치는 영향 및 Spironolactone에 의한 보호효과를 관찰하여 골다공증과 같은 골질환의 치료효과에 관한 기초정보를 얻고자 본 연구를 수행함.

□ 연구 목표대비 연구결과
조골세포에서 Prolactin은 24시간 배양동안 농도 의존적으로 조골세포의 증식을 촉진하였으나 48시간에는 차이가 없음. Prolactin은 조골세포의 분화에 단백질 수준에서 영향을 미치지 않았으며, Spironolacone 단독 처리 시에 분화를 촉진시킴. Prolactin은 조골세포의 ER stress, 산화스트레스 및 미토콘드리아 기능에 영향을 미치지 않았음. Prolactin과 Spironolactone은 세포의 생존신호 전달에 관여하는 AKT-1, PI3K 유전자의 발현을 촉진시킴. 이상의 결과는 Prolactin이 AKT-1과 PI3K를 통한 세포의 증식에 관여함을 알 수 있으며, Spironolactone이 조골세포의 초기 분화인자를 촉진시키는 것으로 보아 골다공증을 포함한 골질환에 유용한 치료제로 사용될 수 있을 것으로 사료됨.
골흡수에 관여하는 파골세포 연구를 위하여RAW264.7 세포를 RANKL처리 시에 농도의존적으로 TRAP 활성이 증가하였음. Spironolactone 200uM 농도에서 세포독성이 관찰되었으며, 100uM 이하의 농도를 선택함. Prolactin 처리시에는 50~100ng/mL의 농도에서 세포의 생존력이 증가함.세포에 100 ng/mL의 RANKL 처리시에 TRAP활성이 유의하게 증가하였으나, Prolactin 처리시, 또는 Spilonolactone과 함께 처리 시에도 차이가 없었음. TRAP염색후, 현미경으로 관찰한 다핵성세포의 수에도 차이가 없었음. RANKL로 분화된 성숙한 파골세포의 골흡수능을 측정한 결과, 세포에 100 ng/mL의 RANKL 처리시에 골흡수능이 유의하게 증가하였으나, Prolactin 처리시, 또는 Spilonolactone 과 함께 처리 시에도 차이가 없었음. Real Time PCR를 수행하여 Akt2, Carbonic anhydrase 2, Cathepsin K, c-Fos, CLCN7, ERK1, GAB2,HPRT, MMP-9, NFATc1, OSTM1, Src의 유전자발현을 분석한 결과, 차이가 없었음.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
Prolactin (PRL)은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬 중 하나이며 PRL의 분비량 및 혈중농도가 증가하는 경우 hyperprolactinemia로 불리우며, 원인으로는 PRL의 분비를 증가시키는 약물복용 및 뇌하수체 종양이 있음. PRL이 생리적인 조건 이외에 증가하는 경우 골다공증이 동반됨. PRL에 의한 조골세포의 성장 및 증식이 감소함을 관찰한 실험 결과들이 계속 보고되었으나 본 연구의 생체외 실험에서는 PRL이 조골 세포나 파골세포에 미치는 영향이 관찰되지 않았음. 그러나, 알데스테론 길항제인 spironolactone이 calcium과 magnesium 배설을 감소시키고 potassium 흡수를 증가시킨다고 알려져 있음, 이는 spironolactone이 골격과 중요한 연관성이 있음을 시사함. Spironolactone은 세포의 생존신호 전달에 관여하는 AKT-1, PI3K 유전자의 발현을 촉진시켜 이를 통한 세포의 증식에 관여함을 알 수 있으며, 조골세포의 초기 분화인자를 촉진시키는 것으로 보아 골다공증을 포함한 골질환에 유용한 치료제로 사용될 수 있을 것으로 사료됨. 또한 골대사에 긍정적인 영향을 가지는 것으로 알려진 spironolactone이 PRL 증가만이 아닌 또 다른 상황으로 인한 골다공증 및 골질환을 개선할 수 있는 치료제로서의 가능성을 뒷받침하는 기초자료로 활용을 기대함.
조골세포와 파골세포의 증식과 분화가 동시에 작동하는 생체내의 조건을 반영하지 못하는 생체외의 실험조건에서 얻어진 결과라는 제한점이 있음. 향후, 동물실험을 이용한 생체내 연구를 통하여 기전을 알아볼 필요가 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구배경 ... 4
• 연구목적 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 조골세포 ... 5
• 파골세포 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 16