본 연구에서는 human essential hypertension의 동물 모델로 spontaneously hypertensive rat (SHR)을 이용하여 연구를 수행하고자 한다. ① 1차년도 (2019) ● 고혈압 동물에서 나타나는 혈관 기능 이상과 klotho의 관련성 확인 - SHR과 대조군인 정상 혈압 쥐 (Whistar KYoto rat, WKY)의 장간막동맥 (mesenteric artery) 에서 myogenic response와 endothelium-dependent relaxation 비교 - SHR과 WKY의 장간막동맥에서 혈관 구조 비교 - SHR과 WKY의 장간막동맥에서 klotho 발현량 측정 (western blot과 immunofluorescence staining 이용) - Klotho 발현량 변화에 따른 혈압 변동 비교 ② 2차년도 (2020) ● Klotho와 혈관 수축, 이완과 관련된 인자들의 관련성 규명 - SHR과 WKY에서 혈관 평활근의 수축 기능과 관련된 protein인 myosin light chain(MLC20)의 발현량 및 인산화 정도 비교 - SHR과 WKY에서 내피세포에 의한 혈관 이완과 관련된 protein인 eNOS의 인산화 및 발현량 비교 - SHR과 WKY의 장간막 동맥 section에서 klotho와 eNOS, MLC20 의 localization 관찰 (immunofluorescence staining 이용) ③ 3차년도 (2021) ● SHR과 WKY에서 분리한 single cell에서 klotho 관련 인자 관찰 - SHR과 WKY에서 장간막 동맥을 분리하여 primary cell을 isolation 한 뒤 culture하여 klotho 관찰 및 비교 - SHR과 WKY에서 장간막 동맥을 분리하여 primary cell을 isolation, culture 한 뒤 klotho를 투여 또는 과발현 시켜 이에 따른 eNOS, MLC20의 변화 관찰 및 비교

본 연구에서는 human essential hypertension의 동물 모델로 spontaneously hypertensive rat (SHR)을 이용하여 연구를 수행하고자 한다. ① 1차년도 (2019) ● 고혈압 동물에서 나타나는 혈관 기능 이상과 klotho의 관련성 확인 - SHR과 대조군인 정상 혈압 쥐 (Whistar KYoto rat, WKY)의 장간막동맥 (mesenteric artery) 에서 myogenic response와 endothelium-dependent relaxation 비교 - SHR과 WKY의 장간막동맥에서 혈관 구조 비교 - SHR과 WKY의 장간막동맥에서 klotho 발현량 측정 (western blot과 immunofluorescence staining 이용) - Klotho 발현량 변화에 따른 혈압 변동 비교 ② 2차년도 (2020) ● Klotho와 혈관 수축, 이완과 관련된 인자들의 관련성 규명 - SHR과 WKY에서 혈관 평활근의 수축 기능과 관련된 protein인 myosin light chain(MLC20)의 발현량 및 인산화 정도 비교 - SHR과 WKY에서 내피세포에 의한 혈관 이완과 관련된 protein인 eNOS의 인산화 및 발현량 비교 - SHR과 WKY의 장간막 동맥 section에서 klotho와 eNOS, MLC20 의 localization 관찰 (immunofluorescence staining 이용) ③ 3차년도 (2021) ● SHR과 WKY에서 분리한 single cell에서 klotho 관련 인자 관찰 - SHR과 WKY에서 장간막 동맥을 분리하여 primary cell을 isolation 한 뒤 culture하여 klotho 관찰 및 비교 - SHR과 WKY에서 장간막 동맥을 분리하여 primary cell을 isolation, culture 한 뒤 klotho를 투여 또는 과발현 시켜 이에 따른 eNOS, MLC20의 변화 관찰 및 비교

본 연구는 혈관의 압력 변화(intravascular pressure)를 감지해 혈관 수축(myogenic tone) 변화를 일으키는 mechano-transducer epithelial sodium channels (ENaC)의 역할을 밝혀 고혈압(hypertension) 형성과 유지 원인을 규명하는 연구임. 연구 목표는 고혈압 동물에서 ENaC을 통한 myogenic tone 변화·증가 기전 및 angiotensin II, aldosterone 같은 인자의 영향을 규명하여 peripheral resistance 형성에 관여하는 ENaC의 therapeutic target protein 가능성을 확인하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 SHR과 WKY에서 ENaC의 subtype 비교, ENaC subtype siRNA, internalization의 Nedd4-2·SGK1 비교, ENaC activity 비교, Angiotensin II·Aldosterone·Endothelium 영향 분석이 포함됨. 기대효과는 혈관내압 감지/전달계 연구 선도와 고혈압 치료기술·혈관내압 조절물질/기술 확립, 전문 인력 양성임.

본 과제는 혈관 내압을 감지하는 세포 기전의 변화를 통해 고혈압이 어떻게 발생하는지 규명하고, 이를 토대로 새로운 치료기술 개발 기반을 마련하려는 연구임. 연구 목표는 저항혈관에서 ENaC/ASIC이 혈관내경과 말초혈관 저항을 조절하는 역할을 파악하는 것임. 핵심 내용은 혈관평활근에서 ENaC/ASIC의 발현과 위치를 규명하고 siRNA, 압력조절 혈관직경 측정, Ca2+ imaging을 활용해 관련 신호전달체계를 밝히는 것임. 또한 정상혈압군과 고혈압동물군을 비교해 ENaC/ASIC 변화 양상과 혈관수축 반응을 분석함. 기대효과는 혈관내압 조절 연구의 세계적 경쟁력 확보, 고혈압 치료기술 개발 기반 확립, 전문 연구인력 양성 및 학문적 파급효과 창출임.