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박환태 연구실
동아대학교 중개의과학과 박환태 교수
Autophagy impairment
Schwann cell demyelination
Myelin clearance
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박환태 연구실

동아대학교 중개의과학과 박환태 교수

박환태 연구실은 말초신경계 탈수초 및 감각신경병증 과정에서 오토파지와 세포 사멸·축삭 손상의 연결을 규명하는 연구를 수행합니다. 슈반세포에서 ATG7 의존적 secretory phagophore 형성과 p62 매개 myelin exocytosis/청소 기전을 분석하고, 뉴런 및 신경병증 모델에서 SARM1 의존적 축삭변성을 기능적으로 검증합니다. 또한 CMT 환자 혈장에서 NCAM1 및 p62를 정량해 슈반세포 병리와 중증도 반영성을 평가하며, 동물모델 결과와 연계한 translational 바이오마커 연구도 병행합니다.

Autophagy impairmentSchwann cell demyelinationMyelin clearanceSARM1Axonal degeneration
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슈반세포 탈수초에서 오토파지 재프로그래밍 기반 미엘린 분비-청소 연구 thumbnail
슈반세포 탈수초에서 오토파지 재프로그래밍 기반 미엘린 분비-청소 연구
Autophagy reprogramming in Schwann cells for secretory myelin clearance during demyelination
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주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 3
·
2024
p62/sequestosome-1 as a severity-reflecting plasma biomarker in Charcot–Marie–Tooth disease type 1A
Byeol‐A Yoon, Young Hee Kim, Soo Hyun Nam, Hyejin Lee, Seong‐il Oh, Namhee Kim, Kyeong‐Hee Kim, Young Rae Jo, Jong Kuk Kim, Byung‐Ok Choi, Hwan Tae Park
IF 3.9 (2024)
Scientific Reports
자가포식(autophagy)은 항상성을 유지하기 위해 재활용을 목적으로 하는 자기분해(self-degradation) 시스템이다. p62/sequestosome-1(p62)는 신경퇴행성 질환에서 신경교세포(neuroglia)에 축적되는 자가포식 수용체이다. 본 연구의 목적은 질병 중증도 평가에 대한 임상적 유용성을 위해, 샤르코-마리-투스병 1A(Charcot-Marie-Tooth disease 1A, CMT1A) 환자에서 혈장 p62 단백질 수준의 상승 여부를 확인하는 데 있었다. 우리는 CMT1A 환자 69명과 건강한 대조군 59명에서 혈액 샘플을 수집하였다. 혈장 내 p62 농도는 ELISA로 분석하였으며, Charcot-Marie-Tooth 신경병증 점수 2판(Charcot-Marie-Tooth neuropathy score version 2, CMTNSv2)과 비교하였다. 또한, 혈장 p62 상승의 기원과 기전을 규명하기 위해 CMT1A 마우스 모델(C22)을 사용하였다. 혈장 p62는 건강한 대조군에서 중간값 1978 pg/ml로 검출되었고, CMT1A에서는 수치가 유의하게 더 높았다(2465 pg/ml, p < 0.001). 상승된 혈장 p62 수준은 CMTNSv2(r = 0.621, p < 0.0001), 운동 신경전도속도(r = -0.490, p < 0.0001), 및 질병 기간(r = 0.364, p < 0.01)과 상관관계를 보였다. C22 모델에서는 p62 발현의 증가가 병적 슈반세포(pathologic Schwann cells)뿐 아니라 혈장에서도 관찰되었다. 본 연구 결과는 혈장 p62 측정이 CMT1A의 중증도 및 슈반세포 병리(schwann cell pathology)를 평가하는 데 유용한 도구가 될 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.1038/s41598-024-61794-w
Sequestosome 1
Biomarker
Disease
Medicine
Tooth disease
Internal medicine
Pathology
Biology
Immunology
Genetics
2
Article
|
인용수 19
·
2023
Adaptive autophagy reprogramming in Schwann cells during peripheral demyelination
Young Rae Jo, Yuna Oh, Young Hee Kim, Yoon Kyung Shin, Hye Ran Kim, Hana Go, Jaekyoon Shin, Hye Ji Park, Hyongjong Koh, Jong Kuk Kim, Jung Eun Shin, Kyung Eun Lee, Hwan Tae Park
IF 6.2 (2023)
Cellular and Molecular Life Sciences
미엘린 수초는 축삭을 통해 전기적 충격이 신속하게 전달되기 위해 필수적인 구조이며, 말초 미엘리네이션은 미엘린을 형성하는 말초 교세포인 슈반세포(Schwann cells, SCs)의 잘 프로그램된 출생 후 과정이다. SCs는 축삭 손상 후 왈러 변성(Wallerian degeneration) 및 탈수초성 말초신경병증에서 미엘린 수초를 제거하기 위해 탈수초성 SCs(demyelinating SCs, DSCs)로 이행(transdifferentiation)하며, 두 조건 모두에서 대식세포(macrophages)가 미엘린 분해를 담당한다. 본 연구에서는 DSCs가 미엘린 엑소사이토시스(exocytosis) 능력을 획득하는 기전을 조사하였다. 연속적인 초미세구조 평가를 사용한 결과, DSCs에 의한 대형 미엘린 챔버의 엑소사이토시스에는 자가포식(autophagy) 관련 유전자 7(dependent gene 7)에 의존한 ‘분비성 포식포피어리어(secretory phagophore, SP)’ 및 관형 포식포피어리어(tubular phagophore)의 형성이 필요함을 확인하였다. DSCs는 SP 형성을 위해 미엘린 막을 활용하는 것으로 보였고, 미엘린 배출을 위한 자가포식 수용체로 p62/세크에스트로좀-1(p62, sequestosome-1)을 사용하였다. 또한 DSCs의 미엘린 엑소사이토시스 능력 획득은 정전( canonical) 오토리소좀 플럭스(autolysosomal flux)의 감소와 연관되었으며, p62 분비를 통해 이를 입증하였다. 마지막으로, 이러한 SC 탈수초화 기전은 염증성 탈수초성 말초신경병증에서도 작동하는 것으로 보였다. 본 연구의 결과는 신경 손상에 대한 반응으로 DSCs가 수행하는 자가포식 매개 미엘린 제거(myeilin clearance)라는 새로운 기전을 제시한다.
https://doi.org/10.1007/s00018-022-04683-7
Myelin
Cell biology
Autophagy
Wallerian degeneration
Exocytosis
Biology
Proteolipid protein 1
Schwann cell
Chemistry
Secretion
3
Article
|
·
인용수 3
·
2023
COUP‐TFII plays a role in cAMP‐induced Schwann cell differentiation and in vitro myelination by up‐regulating Krox20
Sang‐Heum Han, Young Hee Kim, Su‐Jeong Park, Jun‐Gi Cho, Yoon Kyung Shin, Young Bin Hong, Jeanho Yun, Jin‐Yeong Han, Hwan Tae Park, Joo‐In Park
IF 4.2 (2023)
Journal of Neurochemistry
슈반세포(Schwann cells, SCs)는 말초신경계(PNS)의 도약성 신경전도를 위한 수초를 생성하는 것으로 알려져 있다. 슈반세포의 분화 및 수초화 과정은 Sox10, Oct6/Pou3f1, Krox20/Egr2를 포함한 여러 전사인자에 의해 조절된다. 닭 난알부민 상류 프로모터-전사인자 II(chicken ovalbumin upstream promoter-transcription factor II, COUP-TFII/NR2F2)는 발달과 분화에 관여하는 고아 수용체(또는 orphan receptor)이다. 그러나 슈반세포 분화의 전사 조절 네트워크에서 COUP-TFII의 역할은 아직 충분히 규명되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 cAMP에 의해 유도된 슈반세포 분화 과정에서 COUP-TFII의 역할과 분자적 위계 구조를 규명하는 것이었다. 그 결과, dibutyryl-cAMP(db-cAMP)는 슈반세포 분화와 관련된 것으로 알려진 Oct6, Krox20 및 수초 관련 유전자들의 발현과 함께 COUP-TFII의 발현 수준을 증가시켰다. 기전 연구에서는 COUP-TFII가 db-cAMP에 의해 유도된 슈반세포 분화 동안 Hsp90/ErbB2/Gab1/ERK-AKT 경로의 하위(downstream)에서 작용함을 보였다. 또한 COUP-TFII는 크로마틴 면역침전(chromatin immunoprecipitation) 분석 및 프로모터 활성 분석을 통해 Krox20-MSE8에 직접 결합함으로써 Krox20의 발현을 유도한다는 사실을 확인하였다. 이에 부합하게, 초기 출생 후 수초화 기간 동안 sciatic nerves에서 Oct6, Krox20 및 수초 관련 유전자의 상향조절(up-regulation)에 앞서 COUP-TFII의 발현이 증가함을 관찰하였다. 마지막으로, 슈반세포에서 COUP-TFII siRNA 또는 AAV-COUP-TFII shRNA를 통한 COUP-TFII의 발현 억제는 각각 db-cAMP에 의해 유도된 슈반세포 분화와 체외에서의 감각 축삭(sensory axons) 수초화를 억제하였다. 종합하면, 본 연구 결과는 COUP-TFII가 슈반세포에서 Krox20을 유도함으로써 출생 후 수초화에 관여할 가능성을 시사한다. 본 결과는 슈반세포 분화와 수초화에서의 전사 조절 기전에 대한 새로운 통찰을 제공한다.
https://doi.org/10.1111/jnc.15764
Chromatin immunoprecipitation
Biology
SOX10
Transcription factor
Myelin
Cell biology
Cellular differentiation
Schwann cell
Small hairpin RNA
Gene knockdown
최신 정부 과제
19
과제 전체보기
1
2023년 5월-2026년 2월
|500,000,000
말초신경 변성-재생 커플링 연구실
1. 말초신경 변성에서 슈반세포 형질변환 연구: 말초신경 손상 후 축삭 Sarm1-NAD 대사물에 의한 슈반세포 형질변환의 분자기전과 신경재생에서의 중요성을 규명2. 말초신경 재생에서 슈반세포 세포외소포 연구: 형질변환된 슈반세포에서 신경재생 및 대식세포 활성화 인자들의 세포외소포 의존적 분비기전과 신경재생에서의 중요성을 규명
슈반세포
말초신경 재생
축삭변성
세포외소포
대식세포
2
2023년 5월-2026년 2월
|352,126,000
말초신경 변성-재생 커플링 연구실
1. 말초신경 변성에서 슈반세포 형질변환 연구: 말초신경 손상 후 축삭 Sarm1-NAD 대사물에 의한 슈반세포 형질변환의 분자기전과 신경재생에서의 중요성을 규명2. 말초신경 재생에서 슈반세포 세포외소포 연구: 형질변환된 슈반세포에서 신경재생 및 대식세포 활성화 인자들의 세포외소포 의존적 분비기전과 신경재생에서의 중요성을 규명
슈반세포
말초신경 재생
축삭변성
세포외소포
대식세포
3
2022년 2월-2025년 2월
|180,572,000
샤콧마리투스병 2B 생쥐모델에서 감각신경병증 발병기전연구를 통한 치료개념 정립
유전성 말초축삭병증 Charcot Marie Tooth disease 2B 의 생쥐모델을 제작하여 원인유전자인 Rab7A 돌연변이에 의해 발생하는 축삭병증의 발병기전을 개체수준과 세포수준에서 규명하고 치료표적을 제시함
유전성 말초신경병증
감각신경절
Rab7A
오토파지
Sarm1
축삭변성
동물모델
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
소멸2017탈미엘린화 유발 신경계 질환의 예방 또는 치료용 의약 조성물 및 건강기능식품1020170146684
소멸2008프로테아좀 억제제를 함유한 탈미엘린화와 연관된 신경계 질환의 치료용 약제학적 조성물1020080137814
전체 특허

탈미엘린화 유발 신경계 질환의 예방 또는 치료용 의약 조성물 및 건강기능식품

상태
소멸
출원연도
2017
출원번호
1020170146684

프로테아좀 억제제를 함유한 탈미엘린화와 연관된 신경계 질환의 치료용 약제학적 조성물

상태
소멸
출원연도
2008
출원번호
1020080137814