초록 ▼

□ 연구개요
저산소성 허혈상태에서 증가된 손상연관분자패턴(DAMP)은 미세아교세포와 성상 세포에서 염증조절복합체 활성화로 인해 파이롭토시스를 일으키고 더 많은 염증상태를 유발한 후 신경세포의 세포사를 증가시킨다. 본 연구는 저산소증에서 유발된 S100A8/A9 DAMP 분자에 의한 NeuroD1 발현 억제 및 신경세포 직접교차분화 억제 메커니즘을 규명하는 데 그 목적이 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
마우스 미세아교세포와 성상세포 각각에 염증을 유발했을 때 NeuroD1의 발현이 증가한 것을 확인하고 이를

□ 연구개요
저산소성 허혈상태에서 증가된 손상연관분자패턴(DAMP)은 미세아교세포와 성상 세포에서 염증조절복합체 활성화로 인해 파이롭토시스를 일으키고 더 많은 염증상태를 유발한 후 신경세포의 세포사를 증가시킨다. 본 연구는 저산소증에서 유발된 S100A8/A9 DAMP 분자에 의한 NeuroD1 발현 억제 및 신경세포 직접교차분화 억제 메커니즘을 규명하는 데 그 목적이 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
마우스 미세아교세포와 성상세포 각각에 염증을 유발했을 때 NeuroD1의 발현이 증가한 것을 확인하고 이를 억제할 수 있는 miRNA를 제작하여 염증 시 증가된 pro-inflammatory 사이토카인, 활성산소종, NLRP3 인플라마솜, caspase-1, iNOS, COX-2 발현 증가를 억제하였다. 이러한 결과는 NeuroD1 전사조절인자에 의한 신경아교세포의 신경세포로의 직접교차분화에 염증반응이 영향을 줄 것이라는 가능성을 보여준다. 최초 연구개발과제의 목표는 S100A8/A9의 억제에 의한 저산소상태의 1차 배양 신경세포 직접교차분화 효율을 증가시키는 것이다. 하지만 미세아교세포에 NeuroD1 전사유도인자 전달에 의한 직접교차분화 연구에 대해 cross lineage reprogramming 실패로 인한 미세아교세포의 세포사 유발 가능성이 제기되고 있다. 이를 증명하기 위해 순도 높은 in vitro 마우스 일차배양 미세아교세포와 성상세포를 확보하고 저산소성 허혈상태에서 증가되는 것으로 알려진 S100A8과 S100A9을 각각 처리하여 DAMP에 의한 신경염증 조절 패턴을 확인하였다. 염증성세포사과정인 파이롭토시스 경향을 확인하고 FACS 분석, KCl에 의한 파이롭토시스 억제, caspase-1, IL-18, NINJ1, GSDMD의 발현을 증명하였다. 놀랍게도 S100A8/A9에 의한 파이롭토시스 유발에 세포 내부의 S100A8의 발현이 관여하는 것을 확인하고 이를 shRNA를 이용한 immunocytochemistry 분석으로 확인하였다. NeuroD1 아데노 바이러스 벡터를 이용하여 일차배양 성상세포에서의 신경 리프로그래밍이 hypoxia에 의해 저해되는 경로에서 pyroptosis와의 관련성을 확인하고 있으며 최초 계획했던 in vitro 결과의 재현성을 보장하기 어려워 in vivo 연구를 동시에 진행하고 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
Neurodegenerative disease, hypoxia 등에서 일어나는 sterile inflammation에는 다양한 DAMP 분자들이 존재한다. 이러한 분자들이 성상세포를 대상으로 하는 conversion 연구와 미세아교세포에 대한 논란에서 큰 장애로 작용하고 있다. 따라서 미세아교세포와 성상세포에 NeuroD1을 transduction 하는 과정에서 apoptosis 가 실제로 일어날 수 있는지, 혹은 다른 형태의 programmed cell death 인necroptosis, pyroptosis, ferroptosis는 아닌지 면밀히 증명하고, 이들을 억제했을 때 더 높은 신경세포전환의 효과가 있는지 확인할 필요가 있다. 신경염증 대사물질의 억제를 통한 새로운 직접교차분화 기법에서의 전사조절 시스템 기전을 확립한다면 뇌 손상 및 질병 상황에서 말초 면역세포들과의 연관성 및 신경퇴행성 질환에서의 적용 가능성 또한 제시할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 가설 및 최종목표 ... 4
• 3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• ① 제 1차년도 연구수행 결과 ... 6
• ② 제 2차년도 연구수행 결과 ... 8
• ③ 제 3차년도 연구수행 결과 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 24