| 초록 |
□ 연구개요 변비질환의 원인은 삼투성 활성이온이 장관 내에 흡수되어 수분을 감소시켜 대장의 근육신경총(musclular plexu)자극을 억제하여 장운동을 저하하거나 장상피세포의 장관분비를 억제시켜 변비를 유발하는 것으로 연구되었으며 추가적인 변비원인분석에 대한 시도는 지금까지 없었으며, 변비질환의 원인을 장내 면역기전에 중요하게 작용하는 C3보체의 작용과 연계하여 규명하려는 목표를 창의적, 도전적으로 제시하였음. 따라서 본 연구에서는 C3보체결핍마우스에서 변비질환이 관찰되는 선행연구를 기반으로, C3보체결핍마우스에서 다양한 병리적, 생리적, 분자생물학적 변비작용기전을 규명하고 C3수용체와 ACh수용체의 상호작용을 분석함으로서 C3보체결핍이 변비질환 유도 작용기전을 규명하고 치료제 적용가능성을 평가하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 <1차년도> C3보체결핍마우스를 생산 및 확인하여 14주령부터 변비가 나타나는 것을 확인하였음. 대장 조직학적 구조의 변화를 확인하여 mucosa layer와 근육층의 두께가 감소하고, crypt의 길이, goblet cell이 감소하는 것을 규명하였음. <2차년도> 변비가 유발된 C3보체결핍마우스에서 분변 미생물총 QIIME software 분석을 통해 미생물조성을 확인하였고 정상마우스에 비해 C3보체결핍마우스에서 미생물집단이 낮아진 것을 확인하였음. C3보체결핍마우스에서 장 기능 조절 호르몬의 농도가 정상마우스에 비해 낮아진 것을 확인하였고, 근육운동 작용기전을 분석하여 mAChR 및 mAChR하위인자의 발현이 C3보체결핍마우스에서 낮아진 것을 확인하였음. 또한 염증반응에 미치는 영향을 분석하여 MAPK, NF-kB signaling pathway의 활성이 높아지는 것을 확인하였고, 뮤신 분비(MUC2, MUC3, KIf4)와 수분량조절단백질(AQP3, AQP8) 관련인자들의 발현량이 감소하는 것을 규명하였음. <3차년도> C3보체결핍마우스의 colon 조직에서 ENS 조절을 분석하여 신경세포의 마커인 PGP9.5, NSE의 발현이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였음. 장의 상피, 신경, 근육 세포의 protein에서 C3보체수용체인 C3aR mAChR인 M2, M3가 상피세포, 신경세포 및 근육세포에 모두 발현되는 것을 확인하였음. C3aR, C3bR 과 PI3K, AKT의 인산화 및 ERK, JNK, p38의 인산화 수준은 C3보체결핍마우스에서 모두 증가하는 것을 확인하였음. C3보체수용체와 ACh수용체의 작용기전에 미치는 영향을 분석하여 C3보체결핍마우스의 장근육세포에서 정상마우스와 비교하여 C3의 발현이 억제된 것을 규명하였고 C3aR와 C3bR의 발현량은 증가하는 것을 규명하였음. <4차년도> C3보체결핍마우스유래 근육세포에 C3처리시 C-kit, ACh수용체(M2, M3), Acta2, Actg2의 발현량이 농도 의존적으로 증가하였음. 복합(맥문동), 단일(Uridine) 변비치료제에 의해 C3보체결핍마우스의 배변량이 증가하고 장의 mucosa layer와 근육층의 길이가 회복되며 뮤신 분비 및 신경전달인자가 증가하는 것을 규명하였음. 또한, Loperamide에 의해 유발된 변비에 복합, 단일 치료제를 처리하여 변비가 유도된 C3보체결핍마우스와 회복기전을 규명하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 기존에 알려지지 않은 변비질환의 새로운 원인을 규명함으로서 변비환자의 임상 증상연구 및 치료를 위한 중요한 과학적 기초자료를 제공함. ○ C3보체단백질과 변비질환 증상의 상호작용에 대한 연구를 통해 변비질환 치료제의 개발을 위한 새로운 타깃을 제공할 수 있음. ○ 만성변비질환증상을 나타내는 C3모델동물은 변비질환의 원인연구와 치료제의 효능평가를 위한 새로운 모델로 활용 가능하며, 국외에서 수입되는 변비모델동물을 대체가 가능함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
