뇌척수액 지질 성분에 의한 아밀로이드 단백질 중합 조절 작용에 대한 생화학적 연구 및 생리적 검증 = Reaulation of amyloid beta oligomerization by lipid components of cerebrospinal fluid and physiological validation

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구개발의 목표
● 아밀로이드 단백질 ( Aβ 중합체 중합체)중합체의 생화학적 생물리적 특성 규명 ( Aβ 중합체 중합체)
● 중합 조절 작용을 뇌척수액 성분 관점에서 규명
● 인지능력 감퇴 유발 Aβ 중합체의 안정성을 조절하는 지질소포체규명
● 알츠하이머 모델동물 뇌강 내 지질소포체 주입 및 그 생리적 활성 검증
● 알츠하이머병 유발 의 중합 조절 및 질환 치료를 위한 새로운 분자 타겟 제시
Ⅱ. 연구개발의 내용 및 범위
● 세포 분비 지질 소포체 및 Aβ 중합체 특성화 (Exosome)
- Exosome 분리 및 확인
- Aβ 중합체의 생물리적 성상 분석
- AFM 을 이용한 Aβ 중합체 확인
● Exosome 을 이용한 Aβ 중합체 조절 확인 및 중합 조절 지질 동정
- exosome 시험관 조건에서의 과 의 결합성 확인
- exosome 다양한 조건에서의 에 의한 Aβ 중합체의 조절 확인
- AFM exosome 을 이용한 과 Aβ 중합체의 반응성 확인
- Liposome Abeta 에 의한 Aβ 중합체의 생물리적 성상 변화 분석
● Exosome A (i.c.v.) 및 Aβ 중합체의 뇌강 투여에 의한 실험동물 해마에서의 시냅스 가소성의 생리적 영향 검증
- Aβ 중합체의 양적인 변화에 따른 살아있는 실험동물 해마에서의 시냅스 가소성 확인
- Exosome 주입에 따른 실험동물 해마에서의 시냅스 가소성 확인
- Exosome 주입에 따른 Aβ 중합체의 효과 변화 확인
● 알츠하이머 모델동물 해마에서의 시냅스 가소성 및 에 의한 변화 exosome
- 알츠하이머 모델동물의 해마에서의 시냅스 가소성 변화
- Exosome 주입에 의한 알츠하이머 모델동물 해마에서의 시냅스 가소성 변화
Ⅲ. 연구개발결과
● 시험관 조건에서의 A exosome β Aβ 중합체와 의 결합 확인
● exosome에 의하여 Aβ 중합체가 분해됨을 다양한 시간대에서 확인할 수 있었음.
● exosome 1 ug , beta amyloid 5 pmol LTP 만을 주입한 실험군 을 주입한 실험군에서는 정상적인 유도 및 유지를 확인 할 수 있었지만 의 를 주입한 실험군에서는 현상이 억제됨 , 10 pmol beta amyloid LTP을 확인 할 수 있었음.
● 10 pmol beta amyloid exosome LTP. 와 을 함께 주입한 실험군에서 억제 현상이 회복됨을 보임
● biochemical exosome beta amyloid in vivo LTP 한 방법을 통해 확인한 에 의한 의 분해 결과는 실제측정 결과와 일관성을 지니는 결과를 보임.
● 알츠하이머 모델동물 해마에서의 억제 확인 및 의 장기 주입에 따른 억제 (Tg2576) LTP exosome LTP의 회복 확인
Ⅳ. 연구개발결과의 활용계획
● exosome beta amyloid 에 존재하는 의 양적 조절에 관여하는 타겟 물질을 이용한 알츠하이머 모델 동물에서의 의 양적인 조절 확인 연구에의 활용 beta amyloid .
● exosome에 존재하는 타겟 물질을 이용한 알츠하이머 질환 모델 동물에서의 시냅스 가소성 변화 및 회복 현상의 연구에 활용
● exosme exosome에 존재하는 타겟 물질을 이용한 알츠하이머 질환 치료의 방법 개발

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Purpose of the Research
● Identification of the biochemical and biophysical character of oligomeric Amyloid beta peptide (Aβ)
●Clarification about the regulation of Aβ in the terms of cerebrospinal fluid (CSF)component
●Identification of lipid vesicles that regulates the Aβ oligomer's stability
●Injection of lipid vesicles to the intracerebro ventricle (i.c.v.) of AD model animals and verifying their physiological activity
●Targeting New molecular therapeutic components which can regulate Aβ oligomer's stability
Ⅱ. Contents and range of the research
● Characterization of the cell derived lipid vesicles (Exosome) and Aβ oligomers
- Preparation and characterization of cell derived exosome
- Biochemical and biophysical characterization and analysis of Aβ oligomer
- Identification of Aβ oligomers using the automic force microscope (AFM)
●Verifying the regulatory mechanisms of exosome mediated Aβ oligomer species
- In vitro identification of the bindings between exosome and Aβ
- Examine the regulation of Aβ oligomer species by exosome, in different conditions
- Identification of the interaction between Aβ and exosome using AFM
- Examination of Aβ oligomer's biophysical character change by liposome
● Verification of the effects on hippocampal synaptic plasticity by the in vivo injection of exosome and Aβ oligomer species to the i.c.v. of Wistar rat
- Examination of Aβ oligomers on the synaptic plasticity of hippocampus SC-CA1 pathways, by dose dependency
- Examination of the effects on LTP by exosome injection
- Verifying the effects of exosome injection on the Aβ-induced LTP inpairment
● Verification about the Hippocampal LTP in Tg2576 (AD model mice) and the effect of chronic exosome injection
- Comparison of hippocampal SC-CA1 field LTP between WT and Tg2576 mice
- Examination of the effect on hippocampal LTP by the chroninc exosome inection (4 W) to Tg2576
IV. Result of the research experiment
● In vitro identification of the binding between Aβ oligomer speices and exosome
● Degradation of different forms of Aβ species by the incubation with exosome, in vitro, in different conditions
● Effects on the formation of LTP and impairment by the acute injection of exosome and Aβ oligomer species, in different doses (exosome 1ug, Aβ oligomers 5 pmol, 10 pmol
● Impairment of LTP by the injection of 10 pmol Aβ and exosome
● LTP impairment in the SC-CA1 of Tg2576 and rescue by chronic injection of exosome
VI. Application of the research results
● Identification of the molecules on the exosome that works on the regulalation of Aβ oligomer and their application to Tg2576 mice to verify their effects on the progression of AD
● Through the targeting the molecules on exosome, we can use them for the regulation of synaptic plasticity on Tg2576, AD model mice
● Development of a Novel therapeutic tools for the AD treatment by using exosme or a target molecules on exosome