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생리적 노화 초기단계인 SAMP1 마우스의 후보유전자 탐색 KCI 등재
Identification of Candidate Genes Related to the Early Stages of Physiological Aging Senescence Accelerated Mouse Prone 1 (SAMP1)
pp.115-128
노화란 시간경과에 따라 생체기능의 불가역적인 저하로 치매, 뇌혈관질환, 고혈압, 암 등과 같은 노화관련 질병이 생겨나며, 세포들이 생명력을 잃어가는 일련의 현상이다. 노화로 인한 대표적인 질병은 퇴행성 뇌 질환에 의한 알츠하이머, 치매와 파킨슨병이 있다. 이 병들은 초기의 변화가 두드러지지 않아 조기 진단이 어렵고, 질병의 진행을 막는데 어려움이 있다. 이를 해결할 방법으로 유전자 지표를 개발하는 것이 중요한 과제라 할 수 있는데, 본 연구는 노화 동물모델인 SAMP1 마우스를 대조군인 SAMR1 마우스를 비교하여 노화의 초기단계에 차등 발현하는 유전자를 확인하여 향후 노화와 연관 지표를 발굴하기 위하여 실시되었다. 먼저, 성장단계인 8주령과 노화초기진행단계인 26주령의 뇌 조직에서의 차등발현 유전자를 발굴하고자 cDNA chip 분석을 수행하였고, 신뢰성을 가지고 생물학적 변이를 검출할 수 있는 유전자는 13,939개의 유전자를 발굴하였다. 이들 중 발현이 2-fold 이상 증감하는 유전자들을 조사한 결과, 2,029개의 유전자를 선별할 수 있었다. 또한, 기능별로 분류한 결과 노화가 진행되는 과정에서 총 증가 혹은 감소한 유전자의 개수는 660개였으며, 이 중 노화와 연관성이 높은 유전자는 74개였다. 26주령에 증가양상을 보인 것이 46개, 감소양상을 보인 유전자가 28개로 밝혀졌다. 이를 검증하기 위해 노화와 관련된 유용한 유전자인 Wnt7a, Prkcb, Dgke가 선별되어 real-time qPCR을 수행하였다. 그 결과 Wnt7a 유전자는 노화가 진행됨에 따라 발현양이 급격히 감소하여 노화 초기 단계의 지표로 활용이 가능할 것으로 사료된다. 반면에 Prkcb 유전자는 성장단계의 발현량에는 관계없이 노화초기단계에서 억제됨을 확인하였고, Dgke는 성장단계부터 유전자 발현이 억제되어 노화에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
Aging is the loss of vital functions over time. The cause the aging-related diseases such as dementia, cerebrovascular disease, high blood pressure, cancer, and aging is a series of phenomenon that cells are going to lose their vitality. Typical aging disease is degenerative brain disease, i.e. Alzheimer's, dementia and Parkinson's disease. Initial changes in these diseases may not be noticeable. So early diagnosis is difficult, hence the difficulty in preventing the progression of the disease. Therefore it is an important task to develop a genetic indicator on how to diagnose and prevent such disorder. This study aims to understand the differential expression of genes, the SAMR1 mice (control) and SAMP1 mice (animal model) were compared. First, the cDNA chip analysis of brain tissue at different growth stages, i.e. at 8-week-old, and 26-week-old (early stages of aging), were performed to identify the differential expression genes. Genes detected with biological variation having reliability indicated 13,939 genes. The increase or decrease expression of these genes by more than 2-fold were screened resulting to 2,029 genes. Based on classification by functions, the total increase or decrease in the number of genes in the course of the aging process were 660, and the genes associated with aging having increasing tendency was 46 of 74 genes, others showed decreasing tendency in 26-week-age. In order to verify this, Wnt7a, Prkcb, Dgke genes associated with aging are selected and real-time qPCR was performed. Conclusive result revealed that Wnt7a gene is a useful indicator for the early stages of aging and Prkcb, Dgke genes need to study further.
