P2Y2 nucleotide receptors에 의해 매개되는 염증반응 조절에 관한 연구; astrocyte에 의한 Aβ clearance 조절기능 연구

국문 초록 (Abstract)

세부목표 1) Primary mouse astrocyte에서 oxidative stress (IL-1β) 및 Aβ 에 의한 P2Y2R 및 adhesion molecules upregulation의 기전연구
선행연구에서, IL-1β는 primary neuron에서 P2Y2R를 과발현시켰으며, UTP 및 IL-1β에 의한 P2Y2R 활성화는 endothelial cell 및 salivary gland cell에서 VCAM-1 발현을 증가시켰다. 하지만, oxidative stress (IL-1β)에 의한 P2Y2R 및 adhesion molecules의 발현조절에 관한 연구는, 더군다나 astrocyte에서의 연구는 아직 전무하다. 더 나아가, 알츠하이머 질환의 병리과정에 Aβ의 역할이 중요함에도 불구하고 Aβ가 알츠하이머 뇌에서 높게 발현되어 있다고 알려진 adhesion moledules (VCAM-1, ICAM-1 및 NCAM-1)의 발현에 미치는 영향 및 기전에 관한 연구는 전무하다. 따라서 본 연구목표에서는 다음과 같은 가설에 따라 세부연구를 진행하고자 한다.
본 연구자의 선행연구를 통해, endothelial cell에서 염증성 cytokine에 의한 VCAM-1 및 ICAM-1의 차별적인 발현기전에 대한 연구가 잘 확립되어 있으므로, 이를 바탕으로 astrocyte에서 adhesion molecules의 발현기전을 연구하는데 큰 어려움이 없을 것으로 생각된다.
→ Hypothesis: Oxidative stress 및 Aβ에 의해 P2Y2R 및 adhesion molecules가 upregulation 될 것이다. 이렇게 upregulation 된 P2Y2R 및 adhesion molecules이 세포내 oxidative stress 및 Aβ에 의한 유해반응으로부터 세포를 보호할 것이다.
1) Primary mouse astrocyte에서 IL-1β 및 oligomeric Aβ42에 의한 P2Y2R의 발현변화 관찰 (시간의존적, 용량의존적)
2) Primary mouse astrocyte에서 IL-1β 및 oligomeric Aβ42에 의한 P2Y2R의 발현에 관여하는 신호전달체계 규명 (Growth factor receptor tyrosine kinase, MAPKs, NF-κB)
3)　Primary mouse astrocyte에서 IL-1β 및 oligomeric Aβ42에 의한 adhesion molecules의 발현변화 관찰 (ICAM-1, VCAM-1, NCAM-1)
4)　Primary mouse astrocyte에서 IL-1β 및 oligomeric Aβ42에 의해 과발현된 adhesion molecule의 발현에 관여하는 신호전달체계 규명 (시간의존적, 용량의존적 발현 변화; Growth factor receptor tyrosine kinase, MAPKs, NF-κB의 관련성)

세부목표 2) Primary mouse astrocyte에서 IL-1β 및 Aβ에 의한 P2Y2R upregulation이 adhesion molecules 발현에 미치는 영향 및 관계 연구
→ Hypothesis: IL-1β 및 Aβ에 의한 P2Y2R upregulation이 adhesion molecule 발현에 관련되어 있을 것이다. Wild type mouse로부터 분리해낸 astrocyte와 P2Y2R-/- mouse로부터 분리해낸 astrocyte로부터 IL-1β 및 Aβ에 의한 adhesion molecule의 발현변화 및 관련신호전달체계를 비교함으로써 adhesion molecule 발현에 P2Y2R가 미치는 영향을 규명할 수 있을 것이다.
1) primary astrocyte (wt) 및 primary astrocyte (P2Y2R-/-)에서 IL-1β 및 Aβ 처치에 의한 adhesion molecule의 발현변화 비교
2) 세부목표 1)에서 adhesion molecule의 발현에 관여되어 있었던 신호전달체계가 P2Y2R에 의해 어떻게 변화되는지 primary astrocyte (wt) 및 primary astrocyte (P2Y2R-/-)에서 비교함
- 각종 signaling pathway inhibitor를 사용하였을때, P2Y2R의 존재유무에 따른 oxidative stress (IL-1β 및 Aβ)에 의한 adhesion molecule의 발현변화 관찰
- P2Y2R의 존재유무가 oxidative stress (IL-1β 및 Aβ)에 의한 adhesion molecule 발현에 관여되어 있는 signal의 activation에 미치는 영향 관찰

세부목표 3) Primary mouse astrocyte에서 Aβ clearance에 P2Y2R가 미치는 영향 및 adhesion molecules 발현의 관련성 연구
연구보고에 따르면, apoptotic cell로부터 nucleotide가 유리되어 P2Y2R의 활성화를 통해 phagocytic clearnace가 촉진되었다. 또한 astrocyte는 Aβ쪽으로 이동하여 Aβ에 결합한 후, phagocytose 하여 Aβ를 분해시킨다.
→ Hypothesis: Astrocyte에서 oxidative stress (IL-1β) 및 Aβ가 세포에 가해질 때, P2Y2R가 활성화되고 adhesion molecule의 발현을 조절하여 Aβ의 clearance (Aβ로의 이동, 결합, phagocytosis 및 degradation)을 촉진하여 세포보호작용을 할 것이다.
1) Aβ clearance에 P2Y2R의 관련성 규명; primary mouse astrocyte (wt) 및 primary astrocyte (P2Y2R-/-)에서 astrocyte의 migration, adherence to Aβ, Aβ phagocytosis, Aβ degradation 비교
2)　Aβ clearance에 adhesion molecule의 관련성 규명
- adhesion molecule의 발현유무에 따른 astrocyte의 Aβ clearance 비교 : primary astrocyte (wt)에서 adhesion moelcule의 발현에 관련되어 있는 signaling pathway inhibitor