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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- Sungha Park
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
초록· 키워드
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목적: 혈관석회화는 혈관의 내막과 중막에서 발생하는 것으로 알려져 있으며, 혈관의 내피부분에서 발생하는 내막 석회화는 죽상동맥경화증과 연관되어 일어나는 것으로 알려져 있다. 혈압증가 및 과도한 염증반응을 일으키는 angiotensin II (Ang II)는 혈관 내막 석회화 및 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화를 악화시키는 것으로 알려져 있다. RAGE (receptor for advanced glycation end product)는 대부분의 세포 및 조직에 존재하며 초기 면역반응의 일환으로 염증반응을 일으키는 중요한 세포막 수용체의 한 종류로, 최근 연구에 따르면 RAGE가 미세한 혈관석회화를 발생시킴으로써 불안정성 동맥경화반의 생성에 기여한다는 가설이 발표되었음에도 불구하고 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화 조절 신호 기전이 밝혀진 것이 거의 없다.
따라서 본 연구에서는 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 및 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화 모델에서 RAGE의 신호 전달 경로 조절을 통해 혈관석회화증을 조절하고 RAGE의 decoy receptor인 soluble RAGE (sRAGE)을 사용하여 보호효과를 검증하고자 한다.
방법: 생체 내 실험에서 혈관석회화를 유도하기 위해 혈관석회화 유도 배지에서 인간 대동맥 평활근 세포 (human aortic smooth muscle cell, HASMC)을 배양하여 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 모델을 확립하였다. Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 모델에서 RAGE의 효과를 검증하고자 sRAGE를 14일 동안 처리하였다. 혈관 평활근 세포 석회화 모델 검증은 세포내 칼슘 함량 측정 및 alizarin red 염색을 통해 검증 하였다. 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화에 관여하는 단백질의 발현은 웨스턴 블록을 통해 검증 하였다. 생체 외 배양 모델에서 sRAGE의 보호 효과를 검증하고자 C57BL/6 마우스 (N=3)의 대동맥을 분리하여 생체 내 실험 조건과 동일하게 14일동안 배양하여 칼슘 함량 측정과 alizarin red 염색을 통해 혈관석회화를 검증 하였다.
결과: 세포 내 칼슘 함량 측정과 alizarin red 염색 결과 Ang II는 혈관 평활근 세포 석회화를 의미 있게 증가 시켰으며, 이는 AT1R 활성화 및 HMGB1 방출을 통하여 RAGE가 매개하는 신호 전달이 활성화 되었음을 확인 되었다. sRAGE는 혈관 평활근 세포 석회화의 발생 초기 시점 (1일 에서 5일)에서 HMGB1의 방출 및 RAGE가 매개하는 MAPK 및 NF-κB 활성화가 의미 있게 억제되었다. 또한 sRAGE는 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포의 석회화 모델에서 골세포 형성 분화와 관련된 단백질의 발현을 의미 있게 감소시켰다. 생체 외 배양 모델 연구에 따르면 Ang II는 마우스 대동맥의 칼슘 침착을 유의하게 증가 시켰으며, 이는 sRAGE에 의해 의미 있게 약화되었다.
결론: 이상의 결과를 종합하여 볼때, 혈관석회화 발생 초기 시점에서 RAGE가 매개하는 신호 전달 기전이 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화에 중요하다고 판단되며, sRAGE의 치료 가능성을 추가로 평가하기 위한 추가 생체 외 연구의 가능성을 제시할 수 있을 것이다.
따라서 본 연구에서는 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 및 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화 모델에서 RAGE의 신호 전달 경로 조절을 통해 혈관석회화증을 조절하고 RAGE의 decoy receptor인 soluble RAGE (sRAGE)을 사용하여 보호효과를 검증하고자 한다.
방법: 생체 내 실험에서 혈관석회화를 유도하기 위해 혈관석회화 유도 배지에서 인간 대동맥 평활근 세포 (human aortic smooth muscle cell, HASMC)을 배양하여 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 모델을 확립하였다. Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화 모델에서 RAGE의 효과를 검증하고자 sRAGE를 14일 동안 처리하였다. 혈관 평활근 세포 석회화 모델 검증은 세포내 칼슘 함량 측정 및 alizarin red 염색을 통해 검증 하였다. 혈관 평활근 세포의 골세포 형성 분화에 관여하는 단백질의 발현은 웨스턴 블록을 통해 검증 하였다. 생체 외 배양 모델에서 sRAGE의 보호 효과를 검증하고자 C57BL/6 마우스 (N=3)의 대동맥을 분리하여 생체 내 실험 조건과 동일하게 14일동안 배양하여 칼슘 함량 측정과 alizarin red 염색을 통해 혈관석회화를 검증 하였다.
결과: 세포 내 칼슘 함량 측정과 alizarin red 염색 결과 Ang II는 혈관 평활근 세포 석회화를 의미 있게 증가 시켰으며, 이는 AT1R 활성화 및 HMGB1 방출을 통하여 RAGE가 매개하는 신호 전달이 활성화 되었음을 확인 되었다. sRAGE는 혈관 평활근 세포 석회화의 발생 초기 시점 (1일 에서 5일)에서 HMGB1의 방출 및 RAGE가 매개하는 MAPK 및 NF-κB 활성화가 의미 있게 억제되었다. 또한 sRAGE는 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포의 석회화 모델에서 골세포 형성 분화와 관련된 단백질의 발현을 의미 있게 감소시켰다. 생체 외 배양 모델 연구에 따르면 Ang II는 마우스 대동맥의 칼슘 침착을 유의하게 증가 시켰으며, 이는 sRAGE에 의해 의미 있게 약화되었다.
결론: 이상의 결과를 종합하여 볼때, 혈관석회화 발생 초기 시점에서 RAGE가 매개하는 신호 전달 기전이 Ang II에 의해 유도된 혈관 평활근 세포 석회화에 중요하다고 판단되며, sRAGE의 치료 가능성을 추가로 평가하기 위한 추가 생체 외 연구의 가능성을 제시할 수 있을 것이다.
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