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예일 대학교

낭포성 섬유증 관련 간 질환 마우스 모델에서의 문맥 혈관 내피 기능 장애의 발달

멘토: Romina Fiorotto, 박사

낭포성 섬유증(CF)은 환자의 최대 30%에서 간 합병증을 유발할 수 있으며, 10~15%는 간경변 및 문맥 고혈압과 같은 심각한 결과를 초래합니다. 낭포성 섬유증 관련 간 질환(CFLD)은 전통적으로 CFTR 유전자 돌연변이로 인한 담즙 분비 장애로 인해 발생하는 것으로 알려져 왔습니다. 그러나 최근 연구에서는 담관 상피의 선천 면역 반응과 장-간 축의 중요한 연관성이 강조되었습니다. 또한, 문맥 고혈압이 있는 CF 환자의 간 이식편에서 간경변이 없음에도 혈관 질환의 징후가 나타난다는 사실이 최근 보고되었습니다. 본 연구에서는 CFLD에서 간 혈관 기능 장애가 장 유래 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)에 대한 과도한 염증 반응으로 인한 내피 손상에 의해 유발된다는 가설을 세웠습니다. 본 연구에서는 CFTR 유전자가 결여된 유전자 변형 마우스(CFTR-KO, KO)를 이용하여 CF의 간 혈관 질환을 연구하는 모델을 개발했습니다. KO 마우스의 간 분석 결과, 정상 마우스에서는 관찰되지 않는 면역 세포 침윤, 섬유화, 혈관 재형성 등 간 문맥의 점진적인 염증 및 구조적 변화가 관찰되었습니다. 전사체 분석 결과, 미생물 신호에 반응하여 염증 경로가 활성화되는 것으로 나타났습니다. 마이크로 CT 스캔을 이용한 정맥계의 3D 영상화 결과, 말단 문맥 분지가 감소한 것으로 나타났습니다. 현재, CF 환자 유래 유도만능줄기세포(iPSC)를 이용한 인간 체외 모델을 개발하여 염증 상태에서의 혈관 반응을 연구하고 있습니다. 결론적으로, CFTR-KO 마우스는 CF 환자에서 관찰되는 혈관 질환의 특징을 보입니다. 생체 내 및 체외 CF 모델은 비간경변성 문맥 고혈압의 기전을 연구하는 데 유용할 수 있습니다.