초록 ▼

□ 연구개요
신경계와 골수 미세환경 간의 상호관계에 대한 관심이 높으며 특히 신경전달물질에 의한 골수조혈줄기세포 및 그의 분화세포, osteoclast의 혈중 동원 및 활성에 대한 연구는 골 질환 치료와 관련하여 그 중요성이 매우 높음에도 불구하고 관련연구가 거의 없는 실정임. 본 연구의 목표는 BDNF의 골수세포 조절과 골다공증 및 골형성능력을 규명하고 이를 기존 골다공증약제와 비교분석하여 이들 신경전달물질의 신규 골형성과 골다공증의 치료제 개발 근거 마련을 하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
첫번째로,

□ 연구개요
신경계와 골수 미세환경 간의 상호관계에 대한 관심이 높으며 특히 신경전달물질에 의한 골수조혈줄기세포 및 그의 분화세포, osteoclast의 혈중 동원 및 활성에 대한 연구는 골 질환 치료와 관련하여 그 중요성이 매우 높음에도 불구하고 관련연구가 거의 없는 실정임. 본 연구의 목표는 BDNF의 골수세포 조절과 골다공증 및 골형성능력을 규명하고 이를 기존 골다공증약제와 비교분석하여 이들 신경전달물질의 신규 골형성과 골다공증의 치료제 개발 근거 마련을 하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
첫번째로, BDNF를 처리 한 OIM 그룹과 비교했을 때 7일째에 ALP 수준이 증가하였고 Osteopontin (OPN), Osterix/Sp7, 뼈 형태학적 단백질 2 (BMP2), Runx2와 같은 골생성 관련 마커의 발현을 증가시키고 RANKL은 감소하였으며. Alizarin red S 염색에서 100ng/mL BDNF 농도에서 가장 높은 칼슘 축적이 관찰된 것을 통해 BDNF가 ST-2 세포의 조골세포 영향을 미친다는 것을 알아냄.
두번째로 BDNF가 골수 stromal cell(ST-2)에서 Mitogen-Activated Protein Kinase(MAPK) 신호전달 경로 중 주로 p38 MAPK를 통해 그리고 부분적으로는 JNK 신호 경로를 통해 조골세포 분화를 자극한다는 것을 알아냄.
세번째로 조골세포(osteoblast)와 골수 기질세포(bone marrow stromal cells)의 co-culture에서 BDNF는 주로 p38 MAPK를 이용하고, 부분적으로는 JNK 신호 경로를 통해 조골세포 분화를 촉진한다는 것을 알아냄.
네번째로 BDNF가 TrkB 수용체 활성화를 통해 골수 기질 세포의 골생성 분화를 촉진함을 밝혀냄.
본 연구는 BDNF가 골수 유래 기질 세포에서 조골세포 분화 및 골형성을 촉진한다는 것을 입증함. BDNF-유도 골생성은 JNK 및 p38 MAPK 신호전달 경로를 통해 대부분 TrkB 수용체에 의해 매개되며, 동물실험에서 BDNF가 난소절제술-유도 골 손실에 대한 보호 효과를 제공할 수 있음을 보여줌.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
골수 기질 세포에서 조골세포 분화에 대해 BDNF가 영향을 끼친다는 것을 밝혀내었고 이러한 결과는 골다공증의 치료에 대한 BDNF의 효과에 대한 기존의 정보를 확장하는 추가적인 증거를 제공하고 골형성 과정에서 BDNF의 역할을 밝혀내었다고 볼 수 있음.
이를 통해 BDNF를 포함한 신경전달물질의 골형성 및 골다공증의 미치는 효과를 더욱 심층적으로 분석하여 신경전달물질의 골형성 촉진제 및 골다공증 치료제 개발에 활용할 수 있을 것으로 판단됨. 뿐만 아니라 현재 활용되는 골형성 촉진 약물 등과 조합하여 치료하는 새로운 약물의 개발로도 이어질 수 있음.
신경전달물질의 골다공증 치료 가능성의 부분적으로나마 밝혀낸 바, 앞으로도 신경전달물질의 골수미세환경에 끼치는 영향을 연구하고 골수병변 등의 다양한 질병 치료에 더욱 확장해 나갈 수 있는 발판을 마련함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구 개요 ... 4
• (2) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 골다공증 동물 모델에서 신경전달물질에 의한 척추와 대퇴골의 trabecular pattern 변화 관찰 ... 5
• (2) 골다공증 동물 모델에서 신경전달물질 주입후 기존 골다공증 치료제(Denosumab)와 비교·분석 ... 5
• (3) 신경전달물질의 골다공증 치료제로서의 가능성 분석 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• (1) 기술적 파급 효과 ... 14
• (2) 사회·경제적 파급 효과 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• (1) 성과 관리 추진 체계 ... 15
• (2) 활용분야 및 활용방안 ... 15
• (3) 추가 연구의 필요성 ... 15
• (4) 기업화 추진 방안 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 23