CNTF에 의한 신경세포의 재생에 관여하는 신호전달체계에 관한 연구

초록

연구목적 : 신경절세포(retinal ganglion cells)는 다른 고등척추동물의 중추신경과 마찬가지로 axon이 손상을 받으면 퇴화하여 죽게 되고 결국 그 기능을 잃게 된다. 따라서 초기의 cell death를 줄이고, 손상된 axon의 outgrowth를 촉진시킴으로써 손상된 신경세포를 재생시킬 수 있을 것으로 사료되어진다. 최근의 연구에 의하면 여러 가지 신경성장요소(neurotrophic factor)가 신경세포의 성장, 분화, survival, outgrowth등에 중요한 역할을 함이 알려졌으나, 중추신경의 어떠한 세포에 , 어떠한 요소가, 어떠한 생리 작용을 나타내는지는 아직도 많은 것이 알려져 있지 않다 최근에 본 연구자는 ciliary neurotrophic factor(CNTF)와 그 homolog 인 leukemia inhibitory factor(LIF)가 배양된 신경절세포의 axonal outgrowth를 현저하게 촉진시킴을 발견하였다. 따라서, 시신경손상 후 신경절세포에서의 CNTF 수용체의 변화와 CNTF에 의한 세포내 신호전달물질의 변화를 이해함으로서 신경재생을 촉진시키는 방법을 모색하고자한다. 연구방법 : 시신경 손상 후 망막과 시신경에서의 CNTF, LIF, CNTF 수용체(CNTFR α, LIFR B, gp130)와 신호전달에 관여하는 물질(Jak1,2,3 와 Stat,3)의 단백질과 mRNA의 변화를 면역조직염색법과 RT-PCR로 조사하였다. 연구결과 : CNTF 단백질의 발현은 정상 시신경과 망막 모두에서 확인되었으나, LIF는 발현되지 않았고 RT/PCR에 의한 mRNA의 발현도 확인할 수 없었다. 한편, CNTFR α 의 immunoreactivity는 망막과 시신경에서 관찰할 수 없었으나, RT/PCR로는 그 mRNA가 정상적으로 발현됨이 확인되었다. LIFR β 와 Jak2의 immunoreactivity는 망막과 시신경에서 강하게 염색되었으나 gp130와 Jak1, Stat3는 시신경에서만 약하게 염색되었다, Jak3는 망막과 시신경 어디에서도 그 발현을 확인할 수 없었다. 본 연구를 통해 관찰되는 가장 특징적인 발현 양상은 LIFR B 와 Jak2가 정상 망막의 신경절세포층과 inner nuclear layer에 , 그리고 시시경의 신경교 세포에서 매우 유사하게 발현되며 , 시신경손상 후 손상 부위에서 나타나는 교세포에 이 두 단백질의 발현이 증가하는 것으로 미루어 시신경의 손상/재생과정에서 LIFR β와 Jak2가 밀접한 연관이 있음을 시사한다. 본 연구를 통하여 CNTFR α보다는 LIFR β가 망막에서 더 많이 발현되는 것으로 미루어 시신경재생을 위한 앞으로의 동물실험에 LIF를 사용함이 더 효과적이라 판단된다.

키워드