| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 동물모델 실험(in-vivo)과 세포 배양 실험(in-vitro)을 통해 미숙아에서 기관지폐이형성증의 중요한 기전인 폐혈관 형성 부전의 기전의 세부 지식을 창출하고, 이를 기반으로 기관지폐이형성증의 예방 및 치료에 이용될 수 있는 key molecule을 제시하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 신생 마우스에 고산소를 노출하여 폐혈관의 발달저하를 동반한 폐포의 단순화가 초래되는 기관지폐폐혈관의 질병 모델을 구축하였고, 신생 마우스 기관지폐이형성증 모델에서 L-endoglin의 alternative splicing으로 생성되는 isoform인 S-endoglin의 발현이 증가하고, S-endoglin이 TGFβ signaling 중 ALK5 pathway를 activation하여 Smad2/3 phosphorylation 및 CTGF 발현을 증가시키고, 반대로 ALK1 pathway인 Smad1/5 phosphorylation과 VEGF 발현은 감소하는 것을 확인함. 2. 신생 폐혈관내피세포에 고산소를 노출한 후 3차원 배양을 통해 관상 성장(tubular growth)이 억제되는 세포 실험 모델을 구축하였고, 고산소 노출시 동물실험과 마찬가지로 S-endoglin의 발현 및 Smad2/3 phosphorylation이 증가하는 것을 확인함. 세포 모델에 ALK5 inhibitor를 처리하였을 때 고산소에 의한 관상 성장의 억제효과가 없어지며, 고산소에 의한 Smad2/3 phosphorylation 증가 및 Smad1/5 phosphorylation 감소가 정상화되는 것을 확인함으로써 기관지폐이형성증의 발생에 L-endoglin 대비 S-endoglin의 증가 및 TGFβ-ALK5-Smad2/3 pathway 활성화가 중요한 기전임을 증명함. 3. 신생 폐혈관내피세포에 L-endoglin, S-endoglin 각각을 형질감염(transfection)시켜 그 기능을 확인하였으며, 폐혈관내피세포 단독 배양보다 혈관주위세포(pericyte)와의 공동 배양을 통해 좀 더 효과적인 기관지폐이형성증 세포 모델을 확립함. □ 연구개발결과의 중요성 상기 결과는 기존에 기관지폐이형성증에서 연구된 바 없는 창의적인 내용임. * TGFβ receptor III인 endoglin에 두 가지 isoform이 있으며, 이 두 가지 isoform balance의 변화(S-endoglin 증가 방향)가 폐혈관내피세포 발달 저하의 중요한 기전이며 그 결과 기관지폐형성증의 대표적인 현상인 폐포의 단순화가 초래된다는 것을 확인한 최초의 연구임. * S-endoglin이 기관지폐이형성제 치료제 개발의 타겟이 될 수 있음. 즉, S-endoglin을 기능적 혹은 구조적 억제를 할 수 있다면, 정상적인 페혈관 형성을 도모함으로써 기관지폐이형성증을 치료하거나 예방할 수 있을 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
