강효정 교수 연구실 (신경유전체학 연구실)

Myelination defects in the medial prefrontal cortex of Fkbp5 knockout mice

FASEB Journal (published in 2021 January 6th, IF=4.966, 상위 9.140%)

<그림1. Fkbp5 KO 생쥐의 mPFC에서 차별적으로 발현하는 miRNA들의 target mRNA 예측 분석과 GO분석>

▷ 강효정 교수 연구팀 (제1 저자, 최고을 박사과정)은 Fkbp5 녹아웃 (knockout; KO) 생쥐의 내측전전두엽(medial prefrontal cortex; mPFC)에서 수초형성(myelination)이 감소된다는 것을 밝혀 국제 학술지 ‘FASEB Journal’에 논문을 게재하였다.  

▷ 시상하부-뇌하수체-부신 축(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis; HPA axis)은 스트레스 반응 조절에서 중요한 역할을 한다. Fkbp5 (FK-506-binding protein 5)는 HPA axis의 최종 산물인 당질 코르티코이드의 수용체(glucocorticoid receptor; GR)를 조절하는 인자로 외상 후 스트레스 장애 (PTSD)와 우울증(depression)과 같은 스트레스 관련 질병과 밀접한 관련이 있는 유전자이다. Fkbp5 KO 생쥐는 스트레스에 대하여 회복탄력성(resilience)을 보인다고 알려져 있다.

▷ 본 연구에서는 Fkbp5 KO 생쥐의 mPFC에서 small RNA 시퀀싱을 수행하여 차별적으로 발현하는 41개의 miRNA를 발견한 후 miRNA의 target mRNA 예측 분석과 유전자 온톨로지 (Gene ontology; GO) 분석을 수행하였다. 그 결과 차별적으로 발현하는 miRNA가 신경계 발달, 세포 이동, 세포내 신호전달 등 다양한 생물학적 프로세스에 관여함을 알 수 있었고, qPCR을 수행하여 축삭 (axon) 발달 관련 유전자들의 발현이 Fkbp5 KO 생쥐 mPFC에서 감소되어 있는 것을 확인하였다. 더불어 myelination 마커 유전자인 Mbp (myelin basic protein)의 발현 감소와 함께 수초형성이 성장한 Fkbp5 KO 생쥐의 뇌에서 감소되어 있는 것을 확인하였다.

▷ 축삭 발달 관련 유전자 발현과 수초형성의 감소는 Fkbp5 KO 생쥐의 스트레스에 대한 행동적인 표현형에 영향을 줄 수 있는 요인이 될 것이며, 이는 PTSD와 같은 스트레스 관련 질병의 병태생리를 이해하는데 도움을 줄 것이라 기대한다.

<그림2. Fkbp5 KO 생쥐의 cortex와 corpus callosum에서 myelination의 감소>