| 초록 |
연구개요 LH surge 이후 과립막세포는 성장이 정지되고 황체-특이적인 유전자 발현을 보이며 에스트로겐보다 월등하게 많은 양의 프로게스테론 분비가 이루어짐. 현재까지 LH surge가 어떠한 기전에 의해 호르몬분비변화와 세포주기정지를 유발하는 지 여부는 알려진 바 없음. KLF family는 비생식세포의 분화과정에 중요한 전사조절인자로 알려져 있으며, 자궁내막증 및 자궁내막암 등 에스트로겐 의존성 생식기 질환의 발병에도 관여하는 것으로 알려짐. 본 연구는 LH surge에 따른 세포주기중지 및 황체세포로의 분화과정을 조절하는 매개인자로써 KLFs 신호 활성화의 cascade경로와 역할을 규명, 황체기결함 및 호르몬 의존성 질환의 치료제 개발에 응용 가능한 표적을 확보하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 ○ 본 연구진의 가설은 LH surge후 우성난포 과립막세포에서 2시간 이내에 극적으로 증가되는 KLF family member가 LH surge후 나타나는 과립막세포 호르몬분비 및 세포주기 변화를 매개한다.’ 이며 이를 증명하기 위해 다음과 같은 연구를 진행하였음 1년차: 난소에서 LH의 영향을 받는 Klf family member의 발현 특성 규명 ○ 선행실험 DNA microarray에서 LH surge 후 2시간 이내에 급격한 발현증가를 보였던 Klf2, 4, 5, 16의 시간별 발현 변화를 real time PCR로 재확인 후 가장 현저한 변화를 보인 Klf4를 선별함 ○ LH surge 후 난소에서 Klf4의 시간별 발현 장소 및 발현양의 변화를 규명함. Klf4가 우성난포의 과립막세포에서 LH surge이후 현저한 발현 증가를 보임을 확인함 2년차: LH에 의한 Klf4의 전사활성 조절기전 규명 ○ LH 자극 시 우성난포 과립막세포에서 시간 별 Klf4 mRNA와 단백발현 변화를 분석한 결과 LH surge후 1시간 이내에 급속하게 증가하고 3시간 이내에 기저 수준으로 감소함. ○ 이러한 LH에 의한 Klf4의 발현 증가는 LH-LH receptor-cAMP/PKA 경로를 통해서 이루어지며, 이 과정에서 활성화된 Sp1이 Klf4 promoter의 –698/-688bp region의 Sp1 binding motif에 결합하여 Klf4의 발현을 증가시킴을 확인함. 3년차: 과립막세포 황체화(분화) 과정에서 Klf4의 생리적 기능 및 작용 기전 규명 ○ Klf4의 발현증가는 과립막세포의 에스트로겐 분비저하와 프로게스테론 분비증가를 유발함. 이는 Klf4의 발현증가가 에스트로겐 생성의 key 효소인 aromatase의 발현을 direct하게 억제하기 때문이며, 이는 LH surge와 더불어 활성화된 SF1이 aromatase의 promoter에 결합하는 과정에서 일시적으로 증가된 Klf4가 SF1결합부위에 결합하여 SF1에 의한 aromatase의 활성을 억제함을 확인함. ○ LH surge와 더불어 과립막세포의 증식은 억제되고 세포사멸에 민감하게 되는 최종 분화가 일어나게 됨. 이러한 과정은 일시적으로 증가된 Klf4가 과립막세포의 세포주기 촉진자인 cyclin D를 억제하므로써 세포주기를 정지시키게 되며, 또한 Bcl-2를 억제하여 상대적으로 Bax발현을 증가시켜 세포사멸을 촉진함을 확인함. ◉ 본 연구결과 LH surge후 급속히 진행되는 과립막세포의 황체화과정, 즉 에스트로겐에서 프로게스테론 분비로의 shift와 세포주기 정지 및 세포사멸에 대한 민감성 증가가 Klf4에 의해 매개됨을 규명함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 과립막세포의 사멸이나 분화를 조절하는 원인 유전자의 발굴은 성선자극호르몬에 반응이 저조한 환자군 및 황체기 결함으로 인한 습관성자연유산 환자 등에서 기존불임치료법의 한계를 극복하고 효과적으로 배란을 유도할 수 있는 파라다임 시프트를 할 수 있을 것으로 사료됨. ○ 황체기결함 및 자궁내막증으로 인한 불임환자의 치료를 위한 응용학문분야뿐 아니라 다양한 주요 생리지표와 여성생식 내분비기관에서 발생하는 호르몬 의존성 암과의 상관성을 규명하는 선도적인 역할을 통해 기초의학 연구발전에도 기여할 수 있을 것으로 사료됨. ○ KLF family의 난소 및 자궁내막을 포함한 여성 생식기에서의 총체적 작용 기작규명을 다각적 접근 방식으로 포괄적이며 심도 있는 연구 결과로, 이를 응용한 배란장애, 황체기결함 및 내막발달 장애 등 관련 질환의 진단. 예방 및 치료제 개발의 높은 가능성을 제시할 수 있음 ○ 불임 및 기타 생식관련 질환의 조기진단 키트 개발과 치료제 개발 표적을 제공하므로써, 생식관련 약제 시장에서 선두 주자의 대열에 진입할 수 있음. (출처 : 요약문 2p) |
