근육분화와 관련된 질병 및 관련 유전자에 대한 연구

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근육분화와 관련된 질병 및 관련 유전자에 대한 연구에 대한 보고서 자료입니다.

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뒷다리 회전(hindlimb rotation), 쇄골 변형(bent clavicle))과 신생아 사망을 유도했다. 그러나, 토끼의 식이 섭취 조사에서는 유사한 어미 및 태아 혈장(플라즈마)노출 수준을 달성했지만 그러한 결과는 발생하지 않았다. 작용 양식(Mode-of-action (MoA))연구는 생쥐에게서 생기는 결과(영향)로는 태아 생쥐 근육 니코틴성 아세틸콜린 수용체(nAChR)에 대해 X11422208 아고니즘에 의해 유도된 단일 MoA가 있다는 가설을 검사하기 위해서 실시했다. 연구로는 생쥐, 태아l((α1)(2)β1γδ) 및 성인 ((α1)(2)β1δε) 쥐의 교차 양육(cross-fostering) 및 중요 노출 윈도우(기회) 연구, 인체 근육 nAChR 생체 외(시험관) 아고니즘 실험, 그리고 신생아 생쥐 횡격 신경(phrenic-nerve) 편측 횡격막(hemi-diaphragm) 경축(근육 수축의 고정 상태) 연구를 포함했다. 이런 연구들로부터 얻은 증거의 핵심은 X11422208는 성인이 아니라 신생아 생쥐 근육 nAChR에 대한 작용물질(agonist)이며, 이러한 태아 상태/신생아 생쥐 수용체에 대한 오래 계속되는 아고니즘(공격성)은 근육 반응성에서부터 생리적 신경 자극까지 수반되는 감소를 가져오는 한결같은 근육 굳어짐(muscle contracture)을 야기하는 새로운 MoA를 뒷받침 했다. 태아 영향(Fetal effects)은 임신 마지막에 적게는 하루 동안의 노출로도 유도할 수 있었으나, 약물학적 MoA와 일치하여 생후 빠르게 되돌릴 수 있었다. 인간과의 관련성에 관해서, X11422208는 사람의 태아 또는 성인 근육 nAChRs에 대해 아고니즘이 없는 것으로 보였다. 종합해보면, 데이터는 생쥐에서 X11422208 의 발생 효과(developmental effect)는 후기 태아 성장기 동안 태아 근육 nAChR 에 대한 지속되는(한결같은) 아고니즘을 거쳐 유도되며, 인체와는 무관하다는 가설을 뒷받침하였다.
실험재료들은 다음과 같다.
Sulfoxaflor은 (X11422208, CAS 946578-00-3, 순도 95.6 %), Dow AgroSciences의, LLC (인디애나 폴리스, 인디애나)에 의해 제공되었다.
토끼의 연구에 대해, sulfoxaflor은 알약으로 형성해서 일반사료와 0.5%의 사과 맛성분과 혼합 하였다. 쥐 연구를 위해, sulfoxaflor은 식사 형태로 일반사료 및 먹이에 혼합 하였다. 모든 사료는 고정 비율로 제조 하였다. 피드의 안정성과 sulfoxaflor의 균질성 분석 방법으로 확인된 내용으로 제조 하였다.
독성에 대한 실험으로, 동물보호협회 및 사용위원회 에 허가를 얻어서 시행되었고, 쥐와 토끼, 그리고 인간의 난자가 사용되었다.
실험방법은 다음과 같다. 쥐와 토끼를 사육하는 과정에서 sulfoxaflor(농약성분)을 포함한 사료를 제공하여 후손들의 발달 상태를 조사하였다. 수용체 agonism의 분석에서 sulfoxaflor는 쥐 또는 인간의 nAChRs와 함께 배양 하였다.(인간에게 적용되는지를 확인하였다.)
실험의 오차를 줄이기 위하여 다른 변수들은 통제함.(온도, 습도 등 환경등을 통제하였다.)
최소 제곱 회귀 분석 량에 대한 회귀 sulfoxaflor의 혈장 농도 차 (투여 량의 제곱 값)으로 실행되었다.
결과를 살펴보면 아래와 같다.
1) (A)정상 (B)구부러진 쇄골
(D)의 컨트롤을 기준으로 1000 ppm으로 sulfoxaflor (X11422208) (A와 C)에 노출하였다. 1000 ppm으로 sulfoxaflor 식단이 주어진 새끼쥐는 42%의 발병율을 보였다. 노출된 쥐의 후손들은 일정비율로 결함을 가졌다.
2) 복용량이 많을 수록 후손에서 각종결함의 가능성이 높아진다는 것을 알 수 있었다.
이는 농약이 후손들의 유전적 결함을 가져온다는 것을 의미한다.
3) 임신 말기에 X11422208을 투여했을때 효과가 나타나는 것으로 확인된다.
4) 인간의 난자에 적용한 결과
X11422208 에 대한 반응성은 나타나지 않는 것으로 파악되었다.
(인간에게 적용되지 않았다.)
5) X11422208 이 Fetal-type muscle nAChr 와 결합하여 종국적으로 근골격계에 결함을 가져왔다.
본 논문은 생쥐에게 발생 독성(Developmental Toxicity)을 야기하는 태아근 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 의해 유도되는 새로운 작용 양식(Mode-of-Action)을 연구한 것이다. 이 연구의 논지는 X11422208는 성인이 아니라 신생아 생쥐 근육 nAChR에 대한 작용물질(agonist)이며, 이러한 태아 상태/신생아 생쥐 수용체에 대한 오래 계속되는 아고니즘은 근육 반응성에서 생리적 신경 자극까지의 수반되는 감소를 가져오는 한결같은 근육 굳어짐(muscle contracture)을 야기하는 새로운 MoA를 뒷받침 한다는 것이다. 이 연구는 인간에게는 적용되지 않는다는 점에서 한계점을 보이고 있다.
Ⅴ. 결론
앞에서 근육분화의 정의와, 관련질병 및 관련 유전자 에 대해 알아보고, 관련 논문들을 살펴보았다.
최근 근육분화에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있고, 일부는 현재 의학에서 적용되고 있다.
그러나 아직까지는 우리 신체의 근육분화에 대해 제대로 알지 못하고 있어, 이를 관련 질병치료에 접목시키기에는 무리가 따른다. 특히 인체에 대한 분야의 연구는 임상실험의 한계(사람을 상대로 실험하는데 많은 제한이 있음) 때문에 발전 속도가 더디다. 그리하여 동물 실험에 대부분을 의존할 수 밖에 없다. 분명 사람과 실험용 쥐는 다른 개체이며, 많은 실험용 쥐를 사용하여 얻은 결론을 바로 사람에게 적용할 수는 없다.
최근 줄기세포와 관련된 연구가 활성화 되어 근육분화 분야의 연구에 더욱 힘을 실어주고 있다. 사람의 줄기세포는 사람의 DNA와 일치하므로 해당 연구 결과를 인간에게 적용시킬 여지가 높아진다. 앞으로 줄기세포를 이용하여 근육분화에 대한 연구가 활발해 지리라 예상이 된다. 그리하여 기존에 정복하지 못했던 근육관련 질병들을 머지 않아 극복해 낼 수 있을 것이다.

키워드

근육분화,   myogenesis,   논문,   질병,   유전자,   gene,   근육,   분화