동물 근육에서 단백체 분석을 이용한 근감소증 관련 인자 발굴

Abstract

연구배경 근육량과 근력의 저하로 운동 능력이 감소하는 상태를 근감소증 (sarcopenia)이라고 한다. 근감소증의 원인은 노화, 호르몬 부족, 영양 부족, 활동 부족 등 다양하다. 전세계적으로 노령 인구가 증가하고 있음에 따라 노인성 근감소증 유병률은 크게 늘어날 것으로 예상되지만, 아직까지 공인된 근감소증 치료제는 없다.

연구목적 동물 근육 시료에서 단백체 분석 방법을 이용하여 골격 근육량 감소를 일으키는 인자들을 발굴하고 그 작용 및 기전을 확립하여, 신규 근감소증 치료 표적 인자를 제시하고자 한다.

연구방법 및 내용 • 운동시킨 마우스, 뒷다리를 매달아 운동 제한시킨 마우스, 젊은 마우스, 노화된 마우스에서 근육조직들을 적출하였다. 적출한 근육조직에서 단백체 분석 방법을 이용해서 발현이 변화하는 인자들을 조사하였다. • C2C12 근육세포에서 complement C1q binding protein (C1qbp) 또는 tumor protein, translationally-controlled 1 (Tpt1)의 발현을 조절한 다음 근육세포 분화와 성장을 조사하였다. • C1qbp 또는 Tpt1의 발현을 조절한 근육세포에서 분화 동안 분화 관련 유전자들의 발현을 real-time PCR과 western blot assays 방법을 이용하여 수행하였다. • 마우스 근육조직에 Tpt1 shRNA를 주입한 다음 조직학적 분석을 통해 마우스 근육량을 관찰하였다.

연구결과 근육 손실을 유발한 마우스 (뒷다리 고정한 마우스와 노화 마우스)의 근육 시료에서 단백체 분석을 통해, 각각 운동시킨 마우스 및 젊은 마우스의 근육 시료와 비교하여, 공통적으로 단백질 발현이 증가하는 C1qbp와 Tpt1을 선별하였다. C2C12 세포 분화 시 C1qbp 발현은 감소하였으며 재조합 C1qbp 단백질 처리 시 근육세포 분화를 현저히 억제하였다. 반대로 Tpt1 발현은 근육세포 분화 동안 증가하였으며 Tpt1 결핍은 근육세포 분화를 촉진하였다. 그러나, 마우스 뒷다리 근육조직에 Tpt1 shRNA를 주입해 근육량을 관찰한 결과 대조군과의 의미 있는 차이는 관찰할 수 없었다.

결론 마우스 근육 시료에서 단백체 분석을 통해 근육세포 분화에 유의한 작용을 하는 C1qbp와 Tpt1 인자들을 발굴하였다. 향후 이 인자들의 생체 내 작용 검증이 필요하다.