본 과제는 쌀 유산발효 소재의 대사산물을 과학적으로 규명해 비만·장기능·염증 등 관련 효과를 확인하고, 식품 산업 활용 확장 기반을 구축하는 연구임. 연구 목표는 쌀 유산발효물의 비만유도 마우스 장기기능개선 및 염증반응 효과, 장기능 문제 동반 비만 대상 증상 개선 효과를 전임상/임상으로 검증하고 식이 데이터 수집·분석 체계를 마련하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 전임상/임상시험용 쌀 유산발효물 제조·특성검정·대사체 분석, High Fat Diet 및 Water avoidance stress 동물모델에서 효과 검정, IRB 승인 포함 환자모집과 Randomized Controlled Trials(RCT) 임상 수행, 전임상/임상 프로토콜 제작 및 식이 데이터 집적화임. 기대효과는 대사성 질환 개선 기반의 산업 융합 소재 확산과 동물성 대체 식물성 요거트 개발을 통한 쌀의 새로운 용도창출 기여임.

본 과제는 비만과 내당능장애, 고콜레스테롤혈증, 지방간 등 대사질환 phenotype을 보이는 동물모델에서 장건강 개선 여부를 확인하는 연구임. 연구 목표는 HFD 투여로 대사질환 phenotype 모델 수립 후 쌀발효유를 투여하여 비만 및 장운동성 증상 개선 효과를 관찰하는 데 있음. 연구 내용은 35:20:45 HFD(4.0 kcal/g)로 6~8주간 비만/대사질환을 유발하고 probiotics 또는 vehicle을 제공한 뒤 위배출능, 장통과시간, 조직·혈액의 대사 및 염증 반응 인자 차이를 비교하는 것임. 기대 효과는 HFD가 장내미생물을 dysbiotic하게 바꾼 선행결과를 바탕으로 쌀 유산 발효물의 장건강 효과를 검증하는 데 있음.

▶ GABRD와 THBS4의 상관관계를 확인하기 위해 대장암세포에 GABA를 처리하고 GABRD, PDGF-D, TGFß, PDGFRß, TGFR, IP3R, STIM1 등의 인자들의 발현 및 활성 분석 ▶ GABRD가 GABA를 통해 암세포에 미치는 영향을 확인하기 위해 암세포의 증식, 이동, 부착 분석 ▶ THBS4에 미치는 영향을 확인하기 위해서 THBS4의 발현 및 분비 수준을 확인하고 THBS4의 분비에 관여하는 Ca2+의 변화 분석 ▶ GABRD와 THBS4의 상관관계를 좀 더 상세히 분석하기 위해 대장암세포에 GABA 및 THBS4에 영향을 미치는 다양한 인자들에 대한 knock-down을 이용하여 새로운 매커니즘 확인 ▶ 대장암 환자의 정상조직과 종양조직으로부터 각각의 ECM을 구축한 3D 환경에서 대장암 세포를 배양하고 GABA 및 GABA 억제제를 처리한 후 THBS4의 분비 수준 확인 ▶ 3D 구축된 정상조직의 ECM 및 종양조직의 ECM에 GFP(green)를 형질도입 시킨 대장암세포와 mCherry(red)를 형질도입 시킨 ECFC(혈관내피세포)를 공동배양한 뒤 GABA 및 GABA 억제제를 처리하여 혈관형성, 종양세포 성장, 종양조직 양상 확인 ▶ HCT116 세포와 같은 대장암세포를 마우스의 대장 내 주입하여 종양을 유발시키고 간 전이를 확인 ▶ THBS4 knockout mice를 제작한 후 등 부위에 matrigel plug를 피하주사한 뒤 GABA를 plug에 매일 주입. 약 2주 후 plug 추출하여 CD31, α-actin을 통한 신생혈관 생성, THBS4 수준 확인 ▶ 대장암세포를 GABRD knockout mice의 대장 내 주입하여 종양을 유발시키고 간 전이 확인. 마우스들의 정상조직 및 종양조직을 추출하여 각각의 3D ECM을 구축한 환경에서 혈관형성, 종양세포 성장, 종양조직 양상 확인

▶ GABRD와 THBS4의 상관관계를 확인하기 위해 대장암세포에 GABA를 처리하고 GABRD, PDGF-D, TGFß, PDGFRß, TGFR, IP3R, STIM1 등의 인자들의 발현 및 활성 분석 ▶ GABRD가 GABA를 통해 암세포에 미치는 영향을 확인하기 위해 암세포의 증식, 이동, 부착 분석 ▶ THBS4에 미치는 영향을 확인하기 위해서 THBS4의 발현 및 분비 수준을 확인하고 THBS4의 분비에 관여하는 Ca2+의 변화 분석 ▶ GABRD와 THBS4의 상관관계를 좀 더 상세히 분석하기 위해 대장암세포에 GABA 및 THBS4에 영향을 미치는 다양한 인자들에 대한 knock-down을 이용하여 새로운 매커니즘 확인 ▶ 대장암 환자의 정상조직과 종양조직으로부터 각각의 ECM을 구축한 3D 환경에서 대장암 세포를 배양하고 GABA 및 GABA 억제제를 처리한 후 THBS4의 분비 수준 확인 ▶ 3D 구축된 정상조직의 ECM 및 종양조직의 ECM에 GFP(green)를 형질도입 시킨 대장암세포와 mCherry(red)를 형질도입 시킨 ECFC(혈관내피세포)를 공동배양한 뒤 GABA 및 GABA 억제제를 처리하여 혈관형성, 종양세포 성장, 종양조직 양상 확인 ▶ HCT116 세포와 같은 대장암세포를 마우스의 대장 내 주입하여 종양을 유발시키고 간 전이를 확인 ▶ THBS4 knockout mice를 제작한 후 등 부위에 matrigel plug를 피하주사한 뒤 GABA를 plug에 매일 주입. 약 2주 후 plug 추출하여 CD31, α-actin을 통한 신생혈관 생성, THBS4 수준 확인 ▶ 대장암세포를 GABRD knockout mice의 대장 내 주입하여 종양을 유발시키고 간 전이 확인. 마우스들의 정상조직 및 종양조직을 추출하여 각각의 3D ECM을 구축한 환경에서 혈관형성, 종양세포 성장, 종양조직 양상 확인