| 초록 |
□ 연구개요 최종 목표는 ‘사이세포가 주세포로부터 기원’할 것이라는 가설을 기반으로, 콩팥 집합관 사이세포가 증가/분화되는 과정을 규명하는 것이다. 일차섬모는 집합관 주세포에만 존재하고 사이세포에는 없다. 따라서 가설이 옳다면, 세포가 전환(분화)되는 과정에서 일차섬모는 반드시 제거되어야 할 것이다. 사이세포가 증가하는 동물모델들을 대상으로, 세포 구성비율의 변화와 관련된 분열, 사멸, 자가포식 및 일차섬모의 변화 과정을 첨단 이미징기법을 동원하여 검증하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 저칼륨혈증 동물모델을 중심으로 사이세포가 증가할 수 있는 가능성들을 순차적으로 검증하였다. ① 사이세포의 증가에도 불구하고, 사이세포는 분열하지 않고 오히려 주세포가 분열하는 모순된 현상을 규명하였다. ② 사이세포의 상대적인 증가에는 주세포의 선택적 사멸이 일부 기여함을 규명하였다. 그러나 주세포에서 동시에 나타난 분열과 사멸을 종합적으로 분석한 결과, 분열이 근소하게 우세하여 상대적으로 사이세포의 수가 증가하는 현상을 완전히 설명할 수 없었다. ③ 주세포가 사이세포로 전환분화할 가능성을 규명하였다. 이 과정에는 자가포식에 의해 일차섬모의 길이가 짧아지는 기전이 핵심으로 작용하였다. 또한 두 세포의 특징들이 혼재된 중간단계의 hybrid cell들이 존재할 수 있음을 미세구조적으로 증명하였다. 저칼륨혈증 외에 허혈-재관규 손상 및 콩팥 발생 모델에서 일차섬모가 짧아지는 현상을 증명하였다. 이 과정에는 자가포식 외에 ‘절단‘의 기전이 작용함을 규명하였다. 섬모의 절단과 관련된 bulging 현상을 고해상도 특수 현미경기법을 활용하여 규명하였다. 본 연구과제와 직접적으로 관련된 일부 결과를 최고 수준의 국제학회에 발표하였고, 국내 SCI 미등재 논문에 게재를 완료하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구과제의 결과들은 산-염기 균형 조절과 관련하여 새로운 세포분화 조절기전을 제시할 수 있다. 교과서적으로 집합관 주세포와 사이세포는 형태학 및 기능적으로 뚜렷하게 대비되는 특징이 있다. 완전하게 분화된 성체의 세포가 다른 표현형으로 분화할 수 있다는 이론은 많은 관심을 받아왔다. 집합관 세포들의 구조적 특징에 근거하여 세포의 분열, 사멸 및 전환분화과정을 체계적으로 분석한 결과들은 학문적 성과를 도출할 수 있을 것이다. 특히 일차섬모의 제거와 관련된 자가포식의 새로운 기능은 세포생물학적, 임상의학적으로 매우 의미 있고 중요한 결과를 도출할 수 것이다. 또한 연계형 현미경 등을 이용한 첨단 연구기법의 정립은 특정 샘플 또는 영역에 치우친 연구 결과의 왜곡을 줄이고, 기초과학 전반에서 보다 객관적이고 높은 수준의 연구수행에 도움을 줄 수 있을 것이다. 다만 본 연구과제는 비실용화 기초성격으로, 기술적, 사회-경제적 파급효과를 현 단계에서 구체적으로 가늠하기는 어려움이 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
