Moesin의 과발현이 혈관내피세포의 노화에 미치는 영향

Abstract

[한글]

혈관내피세포의 노화는 노화와 관련된 혈관 질환의 병태생리학적 기전에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 노화의 정확한 기전이나 관련 유전자에 대해서는 알려진 바가 없다. 종전의 실험에서 혈관내피세포에서 프로테오믹스 (proteomics)기법을 이용하여 노화관련 단백의 후보 물질을 대량 발굴 탐색 (high- throughput screening)을 하여, 생물정보학 (bio- informatics) 을 이용하여 규명한 결과, moesin, Rho GTP dissociation inhibitor, actin이 노화 관련 후보 물질로 규명되었다. 이 단백들 중에서 moesin은 노화 전후의 발현 양의 변화가 가장 뚜렷하였고, 항노화제에 의하여 회복되는 양상도 가장 뚜렷하여 노화 관련 후보 물질로서 가장 유력하였다.Moesin은 세포 골격 단백질로 노화에서의 역할은 알려진 바가 없었으며 이에 그 기능적 유용성을 밝히기 위하여 이전에 혈관내피세포 내에서 moesin의 발현을 억제하는 실험을 한 결과, 세포의 노화가 조기에 발생되었으며, 이는 세포주기 단백 중 p16의 증가를 유발시켜 세포주기의 arrest를 초래한 것으로 관찰되었다.본 연구에서는 moesin의 기능적 유용성을 확인하기 위하여 lenti-virus를 이용하여 혈관내피세포에서 moesin의 과발현을 유도하였다. Moesin이 과발현된 혈관내피세포에서 형태적으로 노화가 억제되었으며, 노화의 표지자인 SA-β-gal 염색에서 세포의 노화의 진행 속도가 대조군에 비해 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 세포의 증식 속도의 지연과 대사율의 감소도 느리게 나타났으며 노화의 지표가 되는 p16, cyclin D1, cdk4와 같은 세포주기 단백들의 RNA나 단백의 발현을 확인한 결과, moesin이 과발현된 혈관내피세포에서 낮게 관찰되어 기능적으로도 세포 내에서의 노화의 진행을 억제하는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과로 moesin의 발현이 혈관내피세포의 노화의 진행을 감소에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 향후 항노화의 기전을 규명하여 혈관내피세포의 노화와 관련된 질환을 예방하는 데 기초적인 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

[영문]

Senescence of endothelial cells seems to have a significance in the pathophysiology of age-related vascular disease. However, the precise mechanism for senescence and implicated genes have not been known clearly.A high-throughput screening in variety of aging-related proteins resulted from proteomics and major candidates for aging such as moesin, Rho GTP dissociation inhibitor, and actin were disclosed by bioinformatics. Among them, moesin was the most promising protein for aging, because the expression amount of moesin was the most significantly changed after aging and was recovered rapidly by an anti-aging agents.Moesin is one of cytoskeleton proteins, but its role in senescence has not been known yet. To ascertain it, moesin knock-down in dermal microvascular endothelial cells (HDMEC) resulted in the induction of senescence caused by the increase of p16 and arrest of cellular cycle.In this study, overexpression of moesin in HDMEC was realized using lenti-virus in order to investigate the functional usage of moesin. Aging retardation in moesin-overexpressed HDMEC was displayed and monitored using SA-β-gal staining. Moreover, aging-related proteins such as p16, cyclin D1, and cdk4 were low-expressed in moesin- overexpressed HDMEC. This result revealed that moesin could suppress functionally the progress of senescence.On the basis of these results, we could conclude that the expression of moesin influenced the senescence of HDMEC and this fundamental discovery would be used as a basis for understanding the mechanism of aging and age-related diseases.