| 초록 |
뇌는 콜레스테롤을 풍부하게 함유하고 있는 기관으로서 생체 콜레스테롤의 약 25%는 뇌조직에 집중되어 있다. ATP 결합 카세트 수송체[ATP-binding cassette(ABC) transporters, ABC 수송체]는 뇌조직 콜레스테롤의 막 외 전이 및 동적 평형에서 중요한 조절 역할을 한다. 연구를 통해 ABC 수송체의 아단위체인 ABCG1, ABCG4, ABCA1은 성체 뇌조직에서 서로 다른 수준으로 발현하며 이 가운데 1가지 또는 몇 가지 아단위체의 결실은 신경 퇴행성 질환의 병변을 초래한다는 것을 발견하였다. 그러나 뇌 발달 과정에서 뇌 콜레스테롤의 동적 변화에 대한 ABC 수송체 아단위체의 조절과 관련한 보고는 적다. 본 연구는 콜레스테롤 함량이 낮은 먹이를 먹인 C57BL/6J 쥐에서 뇌조직을 채집하였다. 여기에는 태어나서부터의 각 발달 단계 뇌조직이 포함된다. 그 다음 ABCG1, ABCG4, ABCA1의 mRNA 그리고 단백질 발현 수준을 측정하였다. 또한 뇌조직/혈청에서 ABC 수송체의 발현 수준과 콜레스테롤 수준 간의 상관성을 연구하였다. 한편 ABCG1/ABCG4 중 하나의 유전자를 녹아웃한 쥐와 ABCG1/ABCG4 유전자 모두를 녹아웃한 쥐를 이용하여 콜레스테롤 합성 관련 유전자 발현에 미치는 ABC 수송체의 영향 그리고 뇌조직 콜레스테롤 대사에 대한 ABC 수송체의 조절 작용을 연구하였다. 연구 결과 ABCG1, ABCG4, ABCA1은 생체 여러 기관에서 모두 발현하는 반면 ABCG1 및 ABCG4는 쥐 뇌조직에서 가장 많이 발현하는 것으로 나타났다. 뇌조직 발달 과정에서 ABCG1/ABCG4의 mRNA 발현 수준은 뚜렷한 시효성(시간-효과)을 나타냈고 태어나서 42일이 되는 쥐에서 최고치를 보였다. 그러나 ABCA1 mRNA의 발현 수준은 그 변화가 뚜렷하지 않았다. 혈청/뇌조직의 에스테르화 콜레스테롤 수준은 쌍봉형 분포를 보였고 태어나서 42일이 되어 마찬가지로 최고치에 도달하였다. 유전자 녹아웃 쥐 모델에서 볼 수 있듯이 ABCG1 또는 ABCG4 중 1가지 유전자의 녹아웃은 뇌조직 콜레스테롤 수준에 뚜렷한 영향을 미치지 않았다. 그러나 ABCG1 및 ABCG4 유전자를 동시에 녹아웃 할 경우 뇌 콜레스테롤 수준은 뚜렷이 상승하였고 콜레스테롤 합성 관련 유전자의 발현 수준은 뚜렷이 낮아졌다. 본 연구에서 알 수 있듯이 ABC 수송체의 아단위체 가운데 ABCA1를 제외한 ABCG1/ABCG4는 뇌 발달 및 성숙 과정에서 뇌 콜레스테롤의 막 외 전이를 조절하며, ABCG1와 ABCG4는 뇌 콜레스테롤의 동적 평형을 상호 보완적으로 조절한다. |
