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본 연구에서는, 도파민과 cAMP 조절 뉴런 인단백질 32kDa (dopamine- and cAMP-regulated neuronal phosphoprotein 32kDa, DARPP-32) 또는 단백질 탈인산화 효소 1 조절 아단위 1B (protein phosphatase 1 regulatory subunit 1B, PPP1R1B)가 사람 지방줄기세포에서 분화 유도된 인간 유도 신경줄기세포 (human induced neural stem cell, hiNSC)에서의 세포 증식 및 세포 생존에 관여하는 기전을 규명하기 위해 렌티바이러스를 이용하여 hiNSC에서 DARPP-32 발현을 감소 (knockdown)시켰다. DARPP-32 감소된 hiNSC에서 대조군 (scramble) hiNSC 보다 세포 증식이 상대적으로 더 느렸고, 배가 시간은 더 길었다. 산화 스트레스 실험을 통해, 과산화수소 (hydrogen peroxide, H₂O₂) 처리 후 DARPP-32 감소된 hiNSC에서 대조군 hiNSC 보다 더 많은 세포 사멸이 발생함을 관찰하였다. 세포 증식 및 DARPP-32 신호전달과 관련된 CTNNB1, CXCR4, 그리고 VCAM-1의 발현이 대조군 hiNSC 보다 DARPP-32 감소된 hiNSC에서 더 낮았다. 그리고, DARPP-32 감소된 hiNSC 에 H₂O₂를 처리했을 때 이 유전자들의 발현이 가장 낮았다. 또한, Bcl-2 (항-세포사멸 마커)의 발현은 H₂O₂ 처리하지 않은 대조군 hiNSC에서 가장 높았고, H₂O₂ 처리한 DARPP-32 감소된 hiNSC에서 가장 낮았다. 반면에, Bax (세포사멸 증진 마커)의 발현은 H₂O₂ 처리하지 않은 대조군 hiNSC에서 가장 낮았고, H₂O₂ 처리한 DARPP-32 감소된 hiNSC에서 가장 높았다. 그리고, 단백질 수준에서는 DARPP-32 감소된 hiNSC에서 인산화된 Akt (p-Akt)의 발현 감소가 확인되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 DARPP-32가 여러 유전자들, 인자들과 상호 작용함으로써 DARPP-32 하위 신호전달경로의 조절을 통해 인간 신경줄기세포에서 세포 증식과 세포 생존에 긍정적인 영향을 미치는 기작들을 제시한다.

To investigate the role of dopamine- and cAMP-regulated neuronal phosphoprotein 32 kDa (DARPP-32), also known as protein phosphatase 1 regulatory subunit 1B (PPP1R1B), in cell proliferation and survival of human neural stem cells (hiNSCs) induced from human adipose-derived stem cells, DARPP-32 expression was knocked down by a lentiviral vector. Cell proliferation was relatively slower and doubling time was longer in the DARPP-32-knockdown hNSCs than in the scrambled control. Oxidative stress testing showed that DARPP-32 knockdown caused more cell death in hiNSCs after hydrogen peroxide (H₂O₂) treatment than in the scrambled control. The expressions of CTNNB1, CXCR4, and VCAM-1, which are related to cell proliferation, were lower in the DARPP-32-knockdown hiNSCs than in the scrambled control. In addition, DARPP-32 knockdown decreased the expression of Bcl-2 and increased the expression of Bax in response to H₂O₂ treatment. We also confirmed reduced expression of phosphorylated Akt (p-AKT) in DARPP-32-knockdown hiNSCs. In conclusion, these findings demonstrate the mechanisms by which DARPP-32 positively affects cell proliferation and survival in hiNSCs.

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북한이탈주민 치아우식경험 실태 분석 = Analysis of the dental caries experience in North Korean defectors 이상길, 박영석, 이승표 p. 75-83

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Role of DARPP-32 in the proliferation and survival of human neural stem cells = DARPP-32의 인간 신경줄기세포 증식과 생존에서의 역할 규명 Juhee Lee, Mi-Sook Chang p. 97-108

참고문헌 (27건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin 네이버 미소장
2 Integrative analysis of genes and miRNA alterations in human embryonic stem cells-derived neural cells after exposure to silver nanoparticles 네이버 미소장
3 Revisiting DARPP-32 in postmortem human brain: changes in schizophrenia and bipolar disorder and genetic associations with t-DARPP-32 expression. 네이버 미소장
4 Reis HJ, Rosa DV, Guimaraes MM et al. Is DARPP-32 a potential therapeutic target? Expert Opin Ther Targets. 11(12):1649-61. 2007. DOI:10.1517/14728222.11.12.1649. 미소장
5 Lanet E, Gould AP, Maurange C. Protection of Neuronal Diversity at the Expense of Neuronal Numbers during Nutrient Restriction in the Drosophila Visual System. Cell Rep. 3, 587–594. 2013. DOI: 10.1016/j.celrep.2013.02.006. 미소장
6 Proliferation control in neural stem and progenitor cells 네이버 미소장
7 Park J, Lee N, Lee J et al. Small molecule-based lineage switch of human adipose-derived stem cells into neural stem cells and functional GABAergic neurons. Sci Rep. 7(1):10166. 2017. DOI: 10.1038/s41598-017-10394-y. 미소장
8 Yagishita S, Hayashi-Takagi A, Ellis-Davies GC et al. A critical time window for dopamine actions on the structural plasticity of dendritic spines. Science. 345 (6204): 1616–20. 2014. DOI: 10.1126/science. 1255514. 미소장
9 Neuronal survival in the brain: neuron type-specific mechanisms. 네이버 미소장
10 Green DR. Means to an End: Apoptosis and other Cell Death Mechanisms. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, USA, ISBN:978-0-87969-888-1, 2011. 미소장
11 Bcl-xL Is Essential for the Survival and Function of Differentiated Neurons in the Cortex That Control Complex Behaviors. 네이버 미소장
12 Fang D, Hawke D, Zheng Y et al. Phosphorylation of β-catenin by AKT Promotes β-Catenin Transcriptional Activity. J Biol Chem. 282 (15): 11221–9. 2007. DOI:10.1074/jbc.M611871200. 미소장
13 Interweaving the Strands: β-Catenin, an HIV Co-Receptor, and Schwann Cell Tumors 네이버 미소장
14 Serum stromal-derived-factor-1 (CXCL12) and its alpha chemokine receptor (CXCR4) as biomarkers in neonatal sepsis. 네이버 미소장
15 The chemokine SDF1 regulates migration of dentate granule cells. 네이버 미소장
16 Regulation of CXCR4-mediated invasion by DARPP-32 in gastric cancer cells. 네이버 미소장
17 Wnt/β-Catenin Signaling in Neural Stem Cell Homeostasis and Neurological Diseases 네이버 미소장
18 Wnt/β-Catenin Signaling: Components, Mechanisms, and Diseases 네이버 미소장
19 WNT signaling increases proliferation and impairs differentiation of stem cells in the developing cerebellum. 네이버 미소장
20 Regulation of β-catenin by t-DARPP in upper gastrointestinal cancer cells 네이버 미소장
21 A protocol for the culture and isolation of murine synovial fibroblasts 네이버 미소장
22 Knockdown of vascular cell adhesion molecule 1 impedes transforming growth factor beta 1-mediated proliferation, migration, and invasion of endometriotic cyst stromal cells 네이버 미소장
23 Alam SK, Astone M, Liu P et al. DARPP-32 and t-DARPP promote non-small cell lung cancer growth through regulation of IKKα-dependent cell migration. Commun Biol. 1:43. 2018. DOI: 10.1038/s42003-018-0050-6. 미소장
24 t-Darpp promotes cancer cell survival by up-regulation of Bcl2 through Akt-dependent mechanism. 네이버 미소장
25 Bianchi ME, Mezzapelle R. The Chemokine Receptor CXCR4 in Cell Proliferation and Tissue Regeneration. Front Immunol. 11:2109. 2020. DOI: 10.3389/fimmu.2020.02109. 미소장
26 How the Bcl-2 family of proteins interact to regulate apoptosis 네이버 미소장
27 Regulation of Neuronal Survival by the Serine-Threonine Protein Kinase Akt 네이버 미소장

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