초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
임신 및 육아과정에서 동반되는 시냅스 변화에 대한 새로운 메커니즘을 이해하고 모성애 (부족) 조절 약물 개발에 대한 새로운 접근법과 기반을 제시한다.

◼ 전체 내용
호르몬이 신경 교세포에 미치는 영향을 탐색
Ⅰ. 시험관 내에서 (in vitro)
- 순수하게 분리된 신경 교세포에서 호르몬(옥시토신, 에스트로젠) 처리에 따른 신경 교세포의 포식 작용 정도 변화를 측정한다.
- 호르몬 수용체 신호체계가 신경 교세포의 포식 작용을 조절하는 기작을 심층적

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
임신 및 육아과정에서 동반되는 시냅스 변화에 대한 새로운 메커니즘을 이해하고 모성애 (부족) 조절 약물 개발에 대한 새로운 접근법과 기반을 제시한다.

◼ 전체 내용
호르몬이 신경 교세포에 미치는 영향을 탐색
Ⅰ. 시험관 내에서 (in vitro)
- 순수하게 분리된 신경 교세포에서 호르몬(옥시토신, 에스트로젠) 처리에 따른 신경 교세포의 포식 작용 정도 변화를 측정한다.
- 호르몬 수용체 신호체계가 신경 교세포의 포식 작용을 조절하는 기작을 심층적으로 분석한다.
Ⅱ. 실험동물 내에서 (in vivo)
- 실방핵(Paraventricular nucleus, PVN)에서 청각피질영역(Auditory Cortex)로 뻗는 옥시토신 뉴런이 옥시토신을 분비할 때, 청각피질영역의 신경 교세포가 어떻게 반응하는지 탐색한다.
- 내측시각교차전핵(Medial Preoptic Area, MPOA)에 존재하는 에스트로젠 수용체 뉴런들의 에스트로젠에 의한 변화와, 이들이 뻗는 복측피개영역(Ventral tegmental area, VTA)로의 시냅스 연결의 반응성을 탐색한다.
- 신경 교세포의 포식 작용이 임신 및 육아 과정에서 필수적인 과정인지를 탐색

□ 연구개발성과
임신 및 육아에 관한 연구를 신경세포 및 신경회로 중심이 아닌 교세포를 포함한 뇌 전체적인 구조적·기능적 변화를 복합적으로 탐색하여, 기존연구의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대한다. 그 결과로 모성애 부족 치료의 새로운 실마리를 제공하고, 현재의 한계를 극복할 수 있는 새로운 접근법과 기반을 제시할 것으로 기대한다.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
신경 교세포의 포식 작용에 의한 신경 회로의 조절이 모성애 부족 및 신경 질환을 치료할 수 있는 신약개발의 표적으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

The brain consists of numerous synaptic connections which dynamically changes throughout our life. During the developmental period, synapses are robustly formed through synaptogenesis and massive sculpting. These synapses are further modified by both synapse formation and elimination over time. Alth

The brain consists of numerous synaptic connections which dynamically changes throughout our life. During the developmental period, synapses are robustly formed through synaptogenesis and massive sculpting. These synapses are further modified by both synapse formation and elimination over time. Although both processes are important in the normal physiological brain, the mechanisms regarding synapse elimination are largely unknown.
Recently, it has been discovered that glia can mediate synapse elimination in the brain by phagocytosing unnecessary synapses, indicating that they directly control neural circuit maturation and brain homeostasis. However, it has been unknown whether there are any hormone related effects to this phenomenon.
It has been previously reported that some specific hormone exposure is responsible for rewiring the brain circuitry and modulating the mother’s behavior. Interestingly, it is known that astrocytes are also affected by several hormones. Hormones are well known to fluctuate with the reproductive cycle and pregnancy. Altered parenting behavior after pregnancy is affected by the circuit reorganization in the mother’s brain, which is also closely related to the hormone-related neurons and neural circuitry. Therefore, we hypothesized that hormones or hormone secreting neurons, may modulate the phagocytic process of glial cells and that this synapse elimination will be critical for the synaptic changes in the specific brain regions regarding pregnancy and motherhood.
To investigate the roles of glial cells in the circuit modulation of parenting, we targeted the PVN-A1 circuit that is crucial for the hearing of pup calls, which is one of the very first steps of pup retrieval, one of the normal maternal behaviors. We were able to target this long projection by injecting virus into the PVN which labels the synaptic ends which lies in A1, and found very sparse labeling of these synapses. Some of the mCherry-only puncta which means the‘phagocytosed synapses’ were located in the glial cells, however as the puncta were too sparse, further analysis of staining with other markers are also needed for precise conclusions.
Furthermore, we checked whether synapses were from the oxytocin neurons. When PVN were stained with oxytocin antibody, we found that cells infected with the virus expressing both eGFP and mCherry were not labeled with oxytocin, meaning that the infected population were not oxytocinergic. For targeting of the oxytocin neurons residing in PVN, a new virus with mOXT promotor instead of a hSyn promotor is needed to be produced.
This study can be further applied to other types of parenting behavior, such as paternal behavior or alloparenting behavior. Also, this may contribute to discovering a novel potential therapeutic target for socially problematic parents lacking parenting behaviors.

(source : Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• Summary ... 6
• Contents ... 7
• 목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• Ⅰ. 호르몬이 신경 교세포에 미치는 영향 ... 10
• Ⅱ. 임신, 출산, 및 육아과정에서의 시냅스 가소성과 신경교세포의 역할 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구수행 결과 ... 14
• 2) 목표 달성 수준 ... 20
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 21
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 21
• 2) 자체 보완활동 ... 21
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 22
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 22
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 22
• 끝페이지 ... 23