Hypoxia에 의해 조절되는 유전자발굴을 통한 genetic network 구축과 이를 이용한 질병의 발생기전에 관한 연구

초록

목적 : 질병세포들에서 hypoxia에 의해 조절되어지는 다량의 유전자들을 microarray hybridization 방법을 이용하여 발굴하고, hypoxia에 유도되는 genetic network을 구축함으로써 상기질환의 예방과 치료개발에 중요한 기초자료를 제공하고자 한다. 방법 : Hypoxia에 의해 유발되는 뇌졸중, 심장질환, 폐고혈압 둥의 질환의 대상세포(astrocyte, myocyte, pericyte)를 rat에서 일차배양하였다. 분리한 대상질환의 세포에 여러가지 hypoxia 조건(산소농도, glucose 농도, media 종류, 시간별)을 유도하여 각 세포에서의 유전자 변화를 RT-PCR 방법 및 cell proliferation assay를 통하여 hypoxia가 유도되는 최적 조건을 확립하였다. 4,500개의 유전자가 심겨져 있는 rat Chip과 7500개의 유전자가 심겨져 있는 human cDNA chip 실험을 수행하기 위하여 cDNA 합성, Cy-3와 Cy-5로 Labeling, hybridization 및 washing을 수행하였다. 결과 : 사람 세포주(HUVEC, A549, SH-SY5Y) 및 쥐의 astrocyte, myocyte, pericyte를 일차배양하여 hypoxia를 유도한 결과, 세포성장이 normoxia에 비해 감소하였으며, VEGF, egr-1, HIF-1, cox-2 등의 유전자의 발현이 시간 의존적으로 변화되었다. 확보된 4500개의 쥐 유전자와 7500개의 인간 유전자를 이용하여 마이크로어레이(microarray, Chip)를 제작하고, 시간별(3, 24시간)로 hypoxia(2% O₂)를 유도한 후 RNA를 추출하여 chip hybridization을 수행하였다. 각 세포주 마다 hypoxia에 의해 2배 이상 발현차이를 보이는 유전자가 약 800개정도 관찰되었다. 결론 : 이상과 같은 결과에 의하여 hypoxia에 의한 다양한 유전자들의 변화를 Data Mining, Decision Tree 분석기법을 사용하여 양군의 영향력 있는 인자를 영향력이 큰 순서로 각각 규명하고 양군간의 차이와 상기의 연관성 분석을 통하여 대체인자를 규명하고자한다.

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