SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE
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Research Highlights
Protein Arginine Methyltransferase 1 Ablation in Motor Neurons Causes Mitochondrial Dysfunction Leading to Age-related Motor Neuron Degeneration with Muscle Loss
Hyun-Kyung So, Hyebeen Kim, Jinwoo Lee, Chang-Lim You, Chae-Eun Yun, Hyeon-Ju Jeong, Eun-Ju Jin, Yunju Jo, Dongryeol Ryu, Gyu-Un Bae, and Jong-Sun Kang
RESEARCH
- 신경근 기능장애는 노화 또는 퇴행성 질환에 의해 유발되는 근육 손실 발생과 매우 밀접한 연관성이 있으나 이와 관련된 조절 기전은 아직 규명되지 않은 상태임.
- 최근, 아르기닌 메틸화 효소인 Prmt1이 근육 줄기세포의 기능 및 근육 유지에 중요한 역할을 수행한다는 사실이 본 연구팀에 의해 보고되었음.
- 본 연구에서는 신경근에서 prmt1의 역할을 분석하기 위하여, 운동신경-특이적으로 Prmt1이 결손된 마우스(mnKO)를 제작하였음.
- 결손 마우스를 대상으로 분석을 진행한 결과, mnKO 마우스에서 운동신경 파괴와 신경근 장애가 발생하여 궁극적으로 조기 근육 손상과 치사율이 증가됨을 확인하였음. 또한 mnKO 마우스에서 좌골신경 손상을 유도하였을 때, 운동기능 회복력이 감소하고 근육신경 재분포(muscle reinnervation)가 정상적으로 일어나지 않았음.
- 노화된 mnKO 마우스의 척수를 대상으로 transcriptome 분석을 수행한 결과, 염증반응, 세포사멸, 산화적 스트레스, 미토콘드리아 관련 유전자의 발현 변화가 확인되었음.
- 또한 mnKO 좌골신경 손상 모델과 노화 마우스의 척수를 대상으로 유전자 발현 분석을 수행하였을 때, 운동신경에서 세포 스트레스 반응이 증가되고 미토콘드리아 기능에 이상이 확인되었음.
- 결과적으로, 운동신경에서의 Prmt1 결손이 노화 관련 운동신경 이상을 초래하여 근육 손상을 유발함을 확인하였고, 이를 기반으로, Prmt1이 근감소증 및 퇴행성 운동신경 증상을 완화, 회복시킬 수 있는 주요 인자가 될 수 있음을 규명하였음.
- 본 연구내용은 2023년 6월 Research (IF:11.0)에 게재되었음(Research (Wash D C). 2023 Jun 19;6:0158. doi: 10.34133/research.0158).
- 최근, 아르기닌 메틸화 효소인 Prmt1이 근육 줄기세포의 기능 및 근육 유지에 중요한 역할을 수행한다는 사실이 본 연구팀에 의해 보고되었음.
- 본 연구에서는 신경근에서 prmt1의 역할을 분석하기 위하여, 운동신경-특이적으로 Prmt1이 결손된 마우스(mnKO)를 제작하였음.
- 결손 마우스를 대상으로 분석을 진행한 결과, mnKO 마우스에서 운동신경 파괴와 신경근 장애가 발생하여 궁극적으로 조기 근육 손상과 치사율이 증가됨을 확인하였음. 또한 mnKO 마우스에서 좌골신경 손상을 유도하였을 때, 운동기능 회복력이 감소하고 근육신경 재분포(muscle reinnervation)가 정상적으로 일어나지 않았음.
- 노화된 mnKO 마우스의 척수를 대상으로 transcriptome 분석을 수행한 결과, 염증반응, 세포사멸, 산화적 스트레스, 미토콘드리아 관련 유전자의 발현 변화가 확인되었음.
- 또한 mnKO 좌골신경 손상 모델과 노화 마우스의 척수를 대상으로 유전자 발현 분석을 수행하였을 때, 운동신경에서 세포 스트레스 반응이 증가되고 미토콘드리아 기능에 이상이 확인되었음.
- 결과적으로, 운동신경에서의 Prmt1 결손이 노화 관련 운동신경 이상을 초래하여 근육 손상을 유발함을 확인하였고, 이를 기반으로, Prmt1이 근감소증 및 퇴행성 운동신경 증상을 완화, 회복시킬 수 있는 주요 인자가 될 수 있음을 규명하였음.
- 본 연구내용은 2023년 6월 Research (IF:11.0)에 게재되었음(Research (Wash D C). 2023 Jun 19;6:0158. doi: 10.34133/research.0158).