| 초록 |
□ 연구개요 ⦁ 자페증은 신경발달 이상으로 5세 이전에 발생하며 증상으로는 ‘사회성 결핍’과 ‘반복 행동’을 보임. 뇌신경 회로 연구에서 ‘사회성 결핍’과 ‘반복 행동’을 모두 조절할 수 있는 상위 단계의 뇌신경 회로가 존재하는지에 대한 여부는 연구되지 않음. ⦁ Medial amygdala(MeA, 내측 편도체)는 사회적 행동과 반복 행동에 관여한다고 알려져 있으나 자폐 동물 모델에서는 아직 기능 이상에 대한 연구가 없음. ⦁ 본 연구과제는 MeA의 이상과 자폐증의 주요 증상 연관성을 증명함으로써 자폐증의 발병 기전과 신경 회로에 대한 이해를 높이고 새로운 치료 타겟을 제시하는 것을 목표로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 [제 1연구 목표: MeA 신경세포의 분포와 전향적 뇌회로 양상 규명] ⦁ MeA 영역 내 신경세포는 somatostatin(SST), calretinin(CR) 신경세포가 존재하며, Shank2 heterozygous(HT) 마우스에서 SST 억제성 신경세포의 수가 다른 유전자형에 비해 증가했음을 밝힘. ⦁ MeA 영역 내 CR 양성 신경세포는 억제성 신경세포와 흥분성 신경세포의 분포로 이루어져 있음을 관찰함. ⦁ MeA 영역 내 흥분성 신경세포와 SST, CR 억제성 신경세포의 전향적 뇌회로의 양상을 밝힘. [제 2연구 목표: Shank2 유전자 결손에 따른 이상 행동 규명] ⦁ Shank2 유전자형에 따른 공격성을 테스트했을 때 knock out(KO) 마우스에서는 공격성이 거의 보이지 않았지만 HT 마우스에서는 높은 공격성을 보임. 또한 정상 마우스에서는 Shank2 HT 마우스에서 태어나고 형제가 HT, KO인 WT 마우스는 정상 마우스에서 태어난 WT에 비해 비교적 높은 공격성을 보이는 것을 밝힘. ⦁ 자페증의 주 증상인 ‘사회성 결핍’과 ‘반복 행동’을 평가했을 때, Shank2 HT 마우스는 증가한 사회적 상호작용을 보였고 Shank2 KO 마우스는 사회성의 결손과 반복 행동을 보임. [제 3연구 목표 : MeA 신경세포의 조절에 의한 이상 행동 회복] ⦁ MeA 영역 내 SST 억제성 신경세포를 화학유전학 기술을 통해 억제시켰을 때 Shank2 HT 마우스에서 공격성이 감소하는 경향을 보이고 WT 마우스에서 사회적 상호작용이 증가하는 것을 밝힘. 이를 통해 MeA 영역 내 SST 억제성 신경세포는 공격성과 사회성에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있음. [제 4연구 목표 : MeA 내의 신경세포군의 활성과 이상 행동의 연관성 규명] ⦁ SST 양성 신경세포는 ‘Sniffing’ 행동 시작 시점을 기준으로 행동 전, 후 활성의 차이는 관찰되지 않지만 Shank2 WT은 HT보다 높은 활성의 경향을 보임. ⦁ ‘Grooming’ 행동 시작 시점을 기준으로 흥분성 신경세포와 SST 양성 신경세포에서는 Shank2 유전자형에 따른 활성의 차이는 없었지만, CR 양성 신경세포에서는 높아진 활성을 보임. ⦁ ‘Attack’ 행동은 Shank2 HT에서 보였으며, 행동 시작 시점을 기준으로 흥분성 신경세포와 SST 양성 신경세포에서 낮아진 활성을 보임. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 자폐 연구에서 그동안 분리되어 연구해 오던 ‘사회성 결핍’과 ‘반복 행동’에 관련된 뇌신경 회로들에 대한 상위 조절자로 MeA의 역할을 증명하여 MeA의 이상과 자폐증의 주요 증상의 연관성을 규명함으로써 자폐증의 발병 기전과 신경 회로에 대한 이해를 높이고 새로운 치료 타겟으로 제시할 수 있음. ⦁ MeA 영역에서 흥분성과 억제성 신경세포의 분포를 가지고 있는 CR 양성 신경세포를 연구함으로써 CR 양성 신경세포의 기능과 새로운 신경세포 간의 네트워크를 밝힐 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
