천식환자의 기관지 폐포세척액 내에서의 지질체 변화 규명을 위한 지질체학 연구

Abstract

지질체학 (lipidomics)은 광범위한 구조적 다양성을 지니는 생체 내 지질들을 정성 및 정량적으로 분석하여 이들이 생체에서 맡고 있는 역할들에 대한 폭넓은 이해를 목적으로 하는 학문이다. 과거에는 다양한 구조의 지질들로 이루어진 지질체의 상세한 분석이 어려웠지만 최근 분석기기의 급격한 발전에 힘입어 복잡한 지질체의 빠르고 정확한 분석이 가능해짐에 따라 지질체학을 응용한 연구가 급증해왔고, 이를 통해 지금껏 밝혀지지 않았던 당뇨, 비만, 고혈압, 각종 암과 같은 굉장히 다양한 질환들의 병태생리와 지질변화 간의 구체적 연관성이 새롭게 규명되어왔다. 하지만 아직까지도 호흡기 계통 질환의 발병장소인 기관지계 지질체의 직접적 분석법은 확립되어있지 않다. 따라서 본 학위논문은 기관지계 지질 형질과 호흡기계 질환간의 연관성을 탐구하기 위한 지질체학 분석법 개발의 일환으로 표준품 기반 라이브러리, 고성능 지질 구조 규명 소프트웨어, 고성능 액체크로마토그라피-이온분무 사중극자 비행시간 질량분석기 (HPLC-ESI-QTOF-MS)를 종합적으로 사용하여 기관지 폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 지질 프로파일링법을 개발하였다. 이 분석법은 스테로이드 치료 전 천식환자들, 흡입형 코르티코스테로이드 치료를 받은 천식환자들, 건강한 개체들로 구성된 천식 실험 모델의 BALF 지질분석에 적용되었고 그 결과 리소포스파티딜콜린 (lysophosphatidylcholine, LPC), 포스파티딜콜린 (phosphatidylcholine, PC), 포스파티딜글리세롤 (phosphatidylglycerol, PG), 포스파티딜세린 (phosphatidylserine, PS), 스핑고미엘린 (sphingomyelin, SM), 트리글리세리드 (triglyceride, TG)의 6가지 지질 클래스에 각각 속하는 69 종의 지질들을 규명 하였다. 실험결과, 각 클레스 별 다양한 지질들이 천식 군에서 비정상적으로 증가되어 있는 반면 흡입형 코르티코스테로이드 치료를 받은 천식환자군의 지질은 정상과 유사하였다. 게다가 천식 환자에 특이적으로 증가되어 있는 BALF 지질들은 천식군을 구분하기 위한 지표 물질로 개발될 가능성이 있었으며 이들 중 일부가 천식의 병태생리에 중요한 역할을 한다고 알려진 호산구와 유의적 상관관계에 있었다. 종합해 볼 때 기관지 지질들의 변화는 천식의 병리와 연관되어 있으며 본 연구를 통해 개발된 BALF 지질체 분석법은 다양한 호흡기계 질환에서 기관지 지질들의 변화를 연구하기 위해 유용하게 사용될 수 있을 것이라 사료된다.