| 초록 |
□ 연구개요 ○ 생체에서(in vivo) 일어나는 성체줄기세포의 미토콘드리아 전달을 모방하여, hydroxyapatite 나노입자 매개 연골세포로의 미토콘드리아 전달을 통해 퇴행성관절염의 발병/진행을 억제하는 새로운 치료법의 기반을 제공하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 본 연구진은 미토콘드리아와 줄기세포/연골세포 관련 선행연구를 통하여 제안과제 수행에 필요한 다양한 기술력을 보유하고 있음. 생체 내에서 일어나는 성체줄기세포로부터 주변 세포로의 직접적인 미토콘드리아 전달을 통한 세포기능 복구는 줄기세포가 갖는 새로운 방식의 조직재생 기능으로 최근 크게 주목받고 있음. 또한 노화에 따른 미토콘드리아 기능감소/장애는 퇴행성관절염 발병에 기여함이 보고됨. 따라서 본 제안연구에서는 1) 생화학적으로 분리된 미토콘드리아를 hydroxyapatite (뼈의 주요 무기질 성분으로 약물전달에 활용됨) 나노입자를 매개로 연골세포주에 전달하는 기법을 확립하고, 전달된 미토콘드리아의 기능을 분석하고자 하며, 2) 연골세포주 수준과 퇴행성관절염 동물모델 및 환자샘플 수준에서 미토콘드리아 전달로 유도된 연골세포의 기능회복을 통한 퇴행성관절염 발병억제 효과를 분석하였음. 1. Hydroxyapatite 나노입자 제조 최적화 및 약물전달 매개 기능 분석 2. 연골세포주와 연골세포 분화과정에서 미토콘드리아 및 세포내 에너지 신진대사의 변화 분석 3. Hydroxyapatite 나노입자 매개의 미토콘드리아 전달 및 rho0 연골세포주 제작 4. 골막유래줄기세포의 분화과정에서 미토콘드리아 생합성의 영향 분석 5. 골막유래줄기세포의 골세포 분화과정에서 미토콘드리아 활성 물질인 resveratrol의 영향 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 미토콘드리아 전달 연구는 새로운 퇴행성관절염 치료법 개발의 기반을 제공함 인체 성체줄기세포가 직접적으로 주변 세포에게 미토콘드리아를 전달하는 현상은 새로운 형태의 줄기세포 조직재생 기능으로 최근 부각됨. 따라서 이러한 생체내 현상을 모방하여, 생체적합성이 우수한 hydroxyapatite 나노입자를 이용하여 분리된 정상 미토콘드리아를 전달하고 수여자 연골세포의 미토콘드리아 기능복구를 도모하는 본 제안과제는 퇴행성관절염 치료연구에서 매우 도전적이라 사료됨. 또한 전달된 미토콘드리아가 수여자 연골세포의 미토콘드리아와 융합하여 보상적인 효능을 분석하는 연구로써 이는 미토콘드리아의 fusion & fission에 의한 functional compensation 및 quality control 현상에 대한 학문적 기반을 제공할 것으로 판단됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
