| 초록 |
연구의 목적 및 내용 본 연구의 목표는 모델동물로 적합한 돼지의 영양외배엽 세포를 이용하여 임신초기 기간동안 태아의 발달 및 태반 형성 기전에 미치는 과당(Fructose) 및 기타 영양물질들의 효과 및 응용 가능성을 밝히는 것이다. 본 과제의 주요 연구내용은 (1) 돼지의 임신초기 기간 동안 과당대사, 모체 분비인자, 수정란 착상 및 태아발달과 관련된 중요 유전자를 선발하여 그 발현양상을 통해 연관관계를 분석하고 (2) 선발된 인자들이 복합적으로 영양 외배엽세포에 미치는 영향을 밝히며 (3) 과당을 포함한 영양물질과 모체 분비인자, 착상 및 태아발달 관련 유전자들 간의 상호작용 및 생리학적-유전학적-내분비학적 조절 네트워크를 규명하는 것이다. 연구결과 본 연구진은 실제로 임신 중 태아소실이 빈번하게 발생하는 돼지 임신초기 태아발달 및 모돈 생산성 증대를 도모하기 위해, 임신 초기기간동안 태아 발달 및 착상을 위한 자궁 내 미세 환경 조성 등에 영향을 미칠 것으로 사료되는 영양물질 및 모체/태아 유래인자의 발굴, 해당 물질의 효과검증 및 해당 물질에 의해 유도되는 세포 내 신호전달 기전을 규명하기 위한 연구를 진행하였다. 이를 위해 본 연구 과제에서는 돼지 영양외배엽세포 배양을 통해 후보 영양물질 및 모체-태아 유래 물질의 기능성 및 세포 내 신호전달경로를 검증할 수 있는 시스템을 확립하였다. 주요연구 결과로는 착상을 전후로 한 돼지 임신초기 기간 동안 모체-태아 미세 환경 내 존재하는 다양한 성장인자, 싸이토카인 및 영양물질들(EGF, FGF4, IL-β 등)이 1) 모체 자궁내막 상피와 태아 영양외배엽세포에서 세포 특이적으로 발현되며 2) 해당 인자가 타겟으로 하는 수용체 또한 착상을 전후로 한 기간 동안 특이적으로 발현이 증가하는 양상을 보임을 확인하였다. 또한 3) 이러한 물질들 중 일부는 임신초기 기간 동안 모체로부터 분비가 증대되는 에스트로겐과 같은 호르몬에 의해 발현이 조절되는 양상을 보였다. 4) 이렇게 선발된 물질들은 배양중인 돼지 영양외배엽세포의 이동성이나 증식을 유도시키는 효과를 보였으며, 일부는 다른 유전자의 발현을 조절하는 효과를 나타내었다. 또한, 5) 이러한 물질들은 주로 AKT 및 ERK1/2 MAPK 등 다양한 세포 내 신호전달경로를 활성화시켰으며, 이렇게 활성화된 신호전달경로는 해당 영양물질 및 모체/태아 유래인자에 의한 세포기능성 변화유도와 연관되어 있음을 밝혔다. 연구결과의 활용계획 본 연구를 통한 활용 방안 및 기대 효과는 다음과 같다. 1) 생산성 증대를 통한 양돈 산업의 발달 뿐 만아니라 형질전환 및 장기이식용 돼지생산 효율 증대를 통한 연관 산업 발달에 이바지 할 수 있다. 2) 착상효율 개선 및 조기유산율 저하를 통하여 돼지 번식의 분자육종을 위한 기초연구 자료로 활용할 수 있다. 3) 임신초기 기간 동안의 모체-태아 간 네트워크에 관한 이해를 통해 생리, 의학, 번식분야 기초연구 발전을 기대할 수 있다. 4) 임신초기 유전자 발현 조절 및 기능 규명은 인간의 초기발생 및 분화연구에 귀중한 기초자료를 제공할 수 있을 것이다. (출처 : 한글요약문 5p) |
