초록 ▼

□ 연구개요
- 본 연구는 미세플라스틱에 의한 뇌 발달장애 및 신경 기능장애 유발 기전 연구를 위해, 1) 미세플라스틱 노출에 의한 뇌 오가노이드 발생학적 영향평가, 2)미세플라스틱이 시냅스 형성에 미치는 영향평가, 3) 미세플라스틱이 시냅스기능에 미치는 영향평가를 수행하여, 뇌 오가노이드를 기반으로 미세플라스틱과 뇌 발달 장애 상관관계를 규명하고, 그 기전을 밝히고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 오가노이드 기반 뇌 발달 모델 검증 및 미세플라스틱에 의한 in vitro 신경독성 영향평가
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□ 연구개요
- 본 연구는 미세플라스틱에 의한 뇌 발달장애 및 신경 기능장애 유발 기전 연구를 위해, 1) 미세플라스틱 노출에 의한 뇌 오가노이드 발생학적 영향평가, 2)미세플라스틱이 시냅스 형성에 미치는 영향평가, 3) 미세플라스틱이 시냅스기능에 미치는 영향평가를 수행하여, 뇌 오가노이드를 기반으로 미세플라스틱과 뇌 발달 장애 상관관계를 규명하고, 그 기전을 밝히고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 오가노이드 기반 뇌 발달 모델 검증 및 미세플라스틱에 의한 in vitro 신경독성 영향평가
◦ Cortical organoid의 뇌 발달 표지 유전자/단백질/뇌 특이적 layer 형성 평가를 통해 뇌 발달 모델 검증 완료함.
◦ 미세플라스틱의 성분, 크기 등의 차이에 의한 in vitro 영향평가를 수행하여, cell viability, cell prolieration, cell cycle에 미치는 영향을 평가 완료함.
◦ 미세플라스틱에 의해 조절되는 뇌발달/신경기능 조절 신호기전을 탐구하기 위해, transcriptome 분석을 완료하여, 2종의 후보 유전자를 선정함.
(2) 뇌 오가노이드 기반 미세플라스틱에 의한 뇌 발달 영향평가 및 신호기전 규명
◦ Cortical organoid의 뇌 발달 표지 유전자/단백질/뇌 특이적 layer 형성 평가를 통해, 미세플라스틱에 의한 뇌 발달장애 가능성을 제시함.
◦ 미세플라스틱에 의해 조절되는 transcriptome 분석을 통해, 뇌발달/신경기능 조절 후보 유전자 1종을 선정함.
(3) 미세플라스틱 노출이 신경기능에 미치는 영향 평가
◦ Cortical organoid 및 신경전구세포의 neurite 형성 및 synaptic protein 평가를 통해, 미세플라스틱에 의한 신경기능장애 가능성을 단백질 수준에서 제시함.
◦ 미세플라스틱에 의해 조절되는 Neural network activity 및 전기생리학적 분석 통해 실제 유발될 수 있는 신경기능장애를 제시함,

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
◦ 인간 유래 뇌 오가노이드를 기반으로 미세플라스틱-뇌 발달장애–신경기능장애 상관관계를 규명함으로써, 국민 보건의료 생활을 개선하고, 생활환경 유해물질에 대한 기초연구자료를 도출할 것으로 사료됨.
◦ 인간 유래 뇌 오가노이드를 활용한 신경독성 대체 시험 모델 개발 및 평가 결과
◦ 성분별, 크기별 미세플라스틱에 노출된 인간유래 신경세포의 전사체 분석을 통해, 발달 뇌 질환 원인 유전자 발굴 및 기전연구

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1). 연구개발과제의 필요성 ... 4
• 2). 연구개발과제의 목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 뇌 발달 영향평가를 위해, 인간 유래 뇌 오가노이드 발생학적 특성분석 및 모델 검증 ... 6
• (2) 미세플라스틱 성분별 / 크기별 노출에 의한 신경전구세포 증식/분화 특성 영향평가 ... 6
• (3) 신경전구세포 내 미세플라스틱에 의해 조절되는 전사체 (transcriptome) 조사 ... 7
• (4) 미세플라스틱(MP) 노출에 의한 뇌 오가노이드 내 neural progenitor cell의 증식 / 분화 특성 분석 ... 8
• (5) 미세플라스틱 노출에 의한 뇌 오가노이드 layer 형성 평가 ... 8
• (6) 미세플라스틱에 의한 neurogenesis / gliogenesis balance 평가 ... 9
• (7) 전사체 (transcriptome) 분석을 기반으로 한 신호 기전 규명 ... 9
• (8) 미세플라스틱 노출에 의한 neurite 형성 및 synaptic protein 발현확인 ... 10
• (9) 미세플라스틱 노출에 의한 뇌 오가노이드 기능평가를 위한 전기생리학적 분석 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 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) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• (1) 연구개발성과 관리 ... 12
• (2) 연구개발성과 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 15