MicroRNA 조절을 통한 상처 치유 기전에 관한 연구

Abstract

피부 상처의 치유 과정은 손상된 피부의 기능을 회복하기 위해 수많은 인자들이 작용하는 생리적 과정으로 여기에 관여하는 유전자들의 조절이 중요하다. MicroRNA는 표적 유전자의 특정 부위에 결합하여 유전자 발현을 조절하는 RNA로 상처 치유 과정의 여러 시기에서 microRNA의 발현 변화가 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 최근에 피부 줄기 세포 조절과 항상성 유지에 필요한 미세 환경을 제공하는 기저막의 주성분인 4형 콜라겐 (COL4A3)이 MIR135b의 표적 유전자임이 밝혀졌으며 MIR135b를 억제시키면 4형 콜라겐 발현이 증가하여 각질형성세포의 증식 능력이 증가한다는 연구 결과가 있었다. 각질 형성세포의 증식과 연관된 MIR135b가 COL4A3 유전자뿐 아니라 상처 치유 과정에 관여하는 다른 유전자의 발현에도 영향을 미칠 것으로 기대하고 그 역할을 알아보고자 본 연구를 시행하게 되었다. 생물정보학적 기법을 이용하여 MIR135b와 추정 결합 부위를 가진 후보 유전자들을 선별한 후 그 중 정상적인 상처 치유 과정에서 중요한 조절자 역할을 하는 것으로 알려진 FOXO1에 대한 luciferase reporter assay를 통해 FOXO1이 MIR135b의 표적 유전자임을 확인하였고 각질형성세포에 MIR135b를 transfection 시킨 후 western blot을 통해 FOXO1 발현 감소를 확인하였다. 또한 피부 상처 치유에 효과적인 물질 중 하나로 알려진 polydeoxyribonucleotide (PDRN)를 각질형성세포에 48시간 처리한 후 quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 통해 MIR135b 감소와 FOXO1 mRNA의 발현 증가를 확인하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 microRNA와 유전자들의 발현 변화에 의해 미세하게 조절되는 상처 치유과정에서 PDRN이 MIR135b 발현을 억제하고 그 표적인 FOXO1 발현을 증가시켜 정상적인 피부 상처 치유 과정을 촉진시킬 수 있음을 보여주며 MIR135b - FOXO1이라는 새로운 상처 치유 조절 경로의 가능성을 시사해 준다.