초록 ▼

□ 연구개요
NLRP3 염증복합체 조절을 통하여 환경성 알레르겐 노출로 인한 뇌 기능장애 발생 기전을 규명하고 질환 예방에 대한 대응 전략 수립을 위한 기반을 구축하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 환경성 알레르겐 유발 뇌 기능장애 연구모델 최적화 및 NLRP3 염증복합체 조절 변화 분석
- 집먼지진드기 및 꽃가루 알레르겐 (상수리 나무, 환상덩굴) 유도 마우스 에서의 뇌 기능장애 유발 행동 변화 평가: C57BL/6 및 Balb/c 마우스 종에 대한 유발군 차이의 비교 분석 진행, 두 종의 마

□ 연구개요
NLRP3 염증복합체 조절을 통하여 환경성 알레르겐 노출로 인한 뇌 기능장애 발생 기전을 규명하고 질환 예방에 대한 대응 전략 수립을 위한 기반을 구축하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 환경성 알레르겐 유발 뇌 기능장애 연구모델 최적화 및 NLRP3 염증복합체 조절 변화 분석
- 집먼지진드기 및 꽃가루 알레르겐 (상수리 나무, 환상덩굴) 유도 마우스 에서의 뇌 기능장애 유발 행동 변화 평가: C57BL/6 및 Balb/c 마우스 종에 대한 유발군 차이의 비교 분석 진행, 두 종의 마우스에 따른 8주 유발군 시에 NC군과 비교하여 행동 변화에는 차이가 없었음. NC/Nga 마우스에 집먼지진드기로 피부염에 의한 스트레스 반응을 유도하고 NLRP3 inhibitor(MCC950)/ activator (MSU)를 일주일간 처리하였을 때 피부 상태를 통해 육안상 변화 확인. MCC950 처리 시, 피부 상태가 완화됨을 확인함. 또한, 집먼지진드기로 유도한 스트레스 반응에 의한 뉴런 신경의 변화는 NLRP3 조절 시 스트레스 변화에 영향이 있는 것으로 확인함
(2) 환경성 알레르겐별 뇌 및 피부 세포 안전성 평가
- 집먼지 진드기 (HDM), 상수리나무 (JH), 환삼덩굴 (SO)을 24시간 처리 후, 마우스 해마신경세포 및 인간각질형성세포의 안전성 평가 결과 세포 생존율 90% 이상으로 독성이 모두 나타나지 않음
(3) 마우스 해마신경세포주 기반 환경성 알레르겐 유발 NLRP3 조절 변화 분석
- 3종의 알레르겐과 NLRP3 inhibitor를 함께 처리하였을 때, NLRP3 발현 양상이 현저히 감소함으로써 3종의 알레르겐은 NLRP3 조절과 관련이 있음을 확인함. 이는 알레르겐 유발에 따른 신경세포를 보호하기 위한 NLRP3 조절 인자를 찾는 중요한 결과임
(4) 환경성 알레르겐 유발 melatonin 조절 변화 분석
- 환경성 알레르겐으로 유발된 신경호르몬 멜라토닌 낮과 밤 처리에 따른 마우스 해마 부위에서 RBM47 및 항산화 인자 HO-1의 발현량이 뚜렷하게 변화됨을 확인함
(5) 환경성 알레르겐 유발 신경호르몬 조절에 따른 RBM47 변화 분석
- 유전자 편집(CRISPR) 기술 및 렌티바이러스 벡터 사용 RBM47 유전자 삽입 모델을 통해 환경성 알레르겐 유도 신경호르몬 멜라토닌 처리에 따른 마우스 해마 부위에서 RBM47 및 항산화 변화를 확인
(6) 환경성 알레르겐 유발 염증인자 변화 추가 분석
- 시냅스 후 신경세포(PSD95)의 활성에는 변화가 있는 것으로 확인. NeuN을 확인 시 성인신경세포의 손상은 보이지 않았으나, Flu Jade B로 확인 시 신경세포 자체의 손상은 받는 것으로 확인. 또한, 신경세포의 변화는 신경 주변 세포인 글리아 세포들의 변화 또한 나타나는 것으로 확인
(7) 환경성 알레르겐 유발 알러지-스트레스-뇌질환 이행 병인 기전 영향 분석
-Substance p, dopamine, serotonin, norepineprin, CORT에서 알레르겐 유도 시 발현 증가. NLRP3 inhibitor (MCC950)에서 감소, NLRP3 activator(MSU)에서 증가됨을 통해 알레르겐과 스트레스 반응이 해마에 영향이 있는 것을 확인
(8) 환경성 알레르겐 유발 NLRP3 조절 모델 기반 스트레스 호르몬 및 관련 단백질간의 상관관계 분석 substance P의 반응은 NLRP3와 RBM47 간의 큰 영향력은 없는 것으로 확인하였으며, dopamine, serotonin, CORT, ACTH, CRH 등 스트레스 호르몬과의 상관성은 유의미하게 확인됨. 이는, 알레르겐 반응에 의한 NLRP3 단백질의 증가를 조절함으로써, 스트레스 반응을 완화시킬 수 있으며, 특히 RBM47은 NLRP3를 조절함으로써 스트레스 반응을 완화시키고 해마부위의 뇌 기능에 영향이 있는 핵심인자인 것으로 확인

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 알레르기-뇌 커넥톰 조절 기능을 통한 뇌기능 향상, 인지기능 개선 및 우울증 개선 등 미래혁신기술을 확보·선도할 수 있음
- 환경성 알레르겐에 의한 스트레스 영향으로 미치는 뇌 기능장애 메커니즘의 규명을 NLRP3 염증복합체 작용기전 조절을 통해 과학기술적으로 접근하여 스트레스 반응에 따른 알레르기질환에서 뇌질환(치매 등)으로 이행될 수 있는 병인기전에 대한 보호 및 대응 문제 해소와 환경적 요인의 노출에 따른 뇌손상 연구 등 뇌 연구 활성화에 기여도가 있을 것으로 기대함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 환경성 알레르겐 유발 뇌 기능장애 연구모델 최적화 및 NLRP3 염증복합체 조절 변화 분석 ... 6
• (2) 환경성 알레르겐별 뇌 및 피부 세포 안전성 평가 ... 8
• (3) 마우스 해마신경세포주 기반 환경성 알레르겐 유발 NLRP3 조절 변화 분석 ... 8
• (4) 환경성 알레르겐 유발 melatonin 조절 변화 분석 ... 9
• (5) 환경성 알레르겐 유발 신경호르몬 조절에 따른 RBM47 변화 분석 ... 9
• (6) 환경성 알레르겐 유발 염증인자 변화 추가 분석 ... 9
• (7) 환경성 알레르겐 유발 알러지-스트레스-뇌질환 이행 병인 기전 영향 분석 ... 10
• (8) 환경성 알레르겐 유발 NLRP3 조절 모델 기반 스트레스 호르몬 및 관련 단백질간의 상관관계 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. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• (1) 연구 목적 및 목표 달성을 위한 최적의 연구 모델 ... 12
• (2) 환경성 자극요인의 스트레스 요인 등에 의한 뇌질환 연구 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 18