| 초록 |
연구개요 - 본 연구의 목표는 돼지 체세포핵이식 과정 중에 물리화학적 자극으로 인한 체세포 핵이식란(SCNT란)의 ER stress 생성 여부를 확인하여 그와 연관된 세포손상을 분석하고, ER stress를 억제하는 방법을 다양하게 모색하여 세포손상 억제기법을 확립함으로서 체세포핵이식란의 reprogramming 증진 가능성을 검토한 것이다. - 이를 위하여 체세포핵이식 후 시간 별로 체세포핵이식란(복제란)의 ER stress 생성 지표인 XBP-1 유전자 발현 특성 및 ER stress 관련 유전자 발현과 apoptosis를 분석하고, 체세포핵이식 과정 중에 ER stress inhibiters를 처리하여 ER stresss의 생성과 apoptosis 억제기술을 확립하며, ER stress 유래 세포손상 수복에 따른 체세포복제란의 발생 및 세포학적 특성을 분석하여 체세포복제란의 reprogramming 효율을 검토하였다. 연구 목표대비 연구결과 1) SCNT 및 IVF 배아에서 ER 스트레스를 비교 분석한 결과, Xbp1s mRNA는 융합/활성화 또는 IVF 후 3 시간 및 1 세포 단계에서 강하게 발현 되었으나 배반포기에서는 약하게 나타났다. 3 시간 군에서 BiP를 제외하고는 모든 단계에서 IVF 배아와 비교하여 ER 스트레스 관련 유전자 (CHOP, BiP ATF4 및 GRP94) 전사 수준이 SCNT 배아에서 유의하게 증가했다. 세포사멸 유전자는 SCNT란에서 다소 높게 발현되었다. 2) ER 스트레스 억제제가 SCNT 배아의 ER 스트레스에 미치는 영향을 분석한 결과, 1세포기 SCNT란의 TUDCA 처리군에서 ER stress 관련 유전자의 발현이 유의적으로 감소하였다. Salubrinal 처리군에서는 CHOP 전사 수준이, Sal + TUD 군에서는 BiP와 GRP94의 전사 수준만이 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. ER stress 억제제 처리 SCNT란의 배반포 발육율은 TUDCA처리구에서 대조구보다 유의하게 높았으며 배반포 세포수도 TUDCA 처리구에서 유의하게 증가하였다. 3) 체세포 핵이식과정 동안 ER stress 억제제(TUDCA)와 항산화제(Vit. C) 처리가 SCNT란의 ER stress 및 ROS 생성, 세포손상 및 체외발육에 미치는 효과를 검토한 결과, 1 세포기SCNT란에서 ER stress 관련유전자 및 oxidative stress 관련 유전자의 발현이 감소하였고, 세포사멸 유전자도 감소하였다. 배반포발육율은 TUDCA 처리구에서, 배반포내 세포수는 TUDCA와 Vit.C 처리구 모두 유의적으로 증가하였다. 연구개발결과의 중요성 1) 동물의 체세포 복제과정에서 물리적 조작이 핵이식란의 ER stress를 야기시키고 세포손상을 유발할 수 있음을 확인하였다. 2) 체세포핵이식과정에 TUDCA와 같은 ER stress 억제제를 처리함으로서 핵이식란의 발생초기에 ER stress 관련 유전자 발현을 억제하여 세포손상을 감소시키며, 체세포핵이식란의 체외발육능을 개선하는 것을 확인하였다. 3) 체세포핵이식과정에 ER stress 와 oxidative stress가 상호 연관성을 가지고 있으며, 체세포 핵이식과정 중 ER stress 억제제 또는 항산화제 처리가 SCNT 배아에서 발생하는 ER stress와 ROS 생성을 모두 억제하는 것을 확인하였다. 4) 본 연구의 결과는 체세포핵이식 과정 중 핵의 reprogramming 증진을 위한 중요한 정보를 제공한다. (출처 : 요약문 2p) |
