자폐증 마우스에서의 치료 및 수컷 편향성
인간과 마우스는 1억 년의 진화적 격차가 있지만, 마우스 및 랫드 모델은 매우 강력한 연구 도구임이 지속적으로 입증되고 있습니다. 많은 마우스·랫드 유전자 모델은 복잡하고 인간에게만 특이적으로 보이는 표현형까지 재현할 수 있습니다. 대표적인 예가 자폐 스펙트럼 장애(ASD) 마우스 모델로, 사회적 의사소통 및 인식 결핍, 높은 불안감, 반복 행동, 과잉 행동 등 인간 ASD의 주요 특징을 다수 나타냅니다. 최근 여러 연구 그룹에서는 ASD 모델을 활용하여 자폐를 연구하고 잠재적인 치료법까지 개발하고 있습니다.
마우스에서의 남성 특이적 자폐 표현형
ASD의 두드러진 특징은 진단된 아동의 75% 이상이 남성이라는 점입니다. 이러한 성별 특이적 격차의 원인은 아직 밝혀지지 않았으나, 설치류 모델을 통해 이 질환의 측면에 대한 연구가 점진적으로 진행되고 있습니다. 록펠러 대학 연구 그룹은 contactin-associated protein-like 2(Cntnap2) KO 마우스 ASD 모델을 사용하여 성별, 태아기 스트레스, 유전자형이 ASD 표현형 발현에 미치는 상대적 기여도를 분석했습니다1. 흥미롭게도 이 마우스 모델에서는 ASD 표현형 발생에 강한 남성 편향이 있었으며, 특히 모체 면역 활성화로 인한 태아기 스트레스를 경험한 수컷 마우스에서 더욱 두드러졌습니다. 실제로 이 연구 결과는 이러한 유형의 태아기 스트레스가 수컷 마우스에서만 사회적 인식에 영향을 미치며 암컷 마우스에는 영향이 없다는 것을 시사합니다. 이러한 결과는 인간의 자폐를 이해하는 데 중요한 의미가 있을 뿐 아니라, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD), 난독증, 뚜렛 증후군 등 남성 특이적 취약성을 가진 다른 신경 발달 장애 연구에도 중요한 시사점을 제공합니다.
신경 조절을 통한 자폐 치료
흥미로운 새로운 연구 성과로, 텍사스 대학교 사우스웨스턴 메디컬 센터의 Peter Tsai가 이끄는 연구 그룹은 ASD와 관련된 특정 신경 회로를 확인하고, 표적 신경 조절 접근법을 사용하여 마우스와 인간의 ASD 결핍을 감소시킬 수 있었습니다. ASD의 Purkinje 세포 Tsc1 knockout 마우스 모델에서 이 연구 그룹은 뇌 영역 RCrusI와의 구조적 연결이 특이적으로 변경된 것을 발견했으며, RCrusI를 억제하거나 자극함으로써 ASD 표현형을 선택적으로 생성하거나 완화할 수 있었습니다. 이 뇌 영역을 자극하면 이 모델에서 사회적 손상 표현형이 완전히 회복되었으나, 반복 행동과 같은 다른 표현형은 개선되지 않았는데, 이는 이 ASD 모델에서 이러한 표현형의 메커니즘이 다를 가능성을 시사합니다.
사이아젠 바이오사이언스 모델 제작 서비스
사이아젠 바이오사이언스는 연구 목적에 필요한 맞춤형 마우스 모델을 제작할 수 있습니다. 당사는 트랜스제닉, 녹아웃, 녹인, 타겟 유전자 편집 및 TALEN 유전체 편집, 맞춤형 바이러스 패키징, 줄기세포 및 세포 배양 시약을 제공합니다. 당사의 VectorBuilder 플랫폼을 통해 실험 요구에 맞는 맞춤형 DNA 구성체를 주문할 수 있습니다. 렌티바이러스, 아데노바이러스, AAV, shRNA 발현 벡터, 타겟 유전자 편집 벡터 등 다양한 옵션 중에서 선택하실 수 있습니다.
원스톱 마우스 모델 검색 플랫폼: MouseAtlas
MouseAtlas는 KO부터 인간화 마우스까지 유전자 및 제품 모델명 검색만으로 원하는 모델을 쉽게 찾을 수 있는 플랫폼입니다. 생체 마우스인지 정자 상태인지, 실시간 재고 상황, 검증 데이터, 상세 설명 등을 직관적으로 확인하고 바로 주문할 수 있습니다. 당사 내부 제품 관리 시스템과 연동되어 실시간으로 업데이트되며, 현재 39,000종 이상의 모델 마우스가 등록되어 있어 연구자들에게 매우 편리한 원스톱 솔루션을 제공합니다.
참고 문헌
- Schaafsma SM, Gagnidze K, Reyes A, Norstedt N, Månsson K, Francis K, Pfaff DW. Sex-specific gene-environment interactions underlying ASD-like behaviors. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Feb 7;114(6):1383-1388.
- Stoodley CJ, D'Mello AM, Ellegood J, Jakkamsetti V, Liu P, Nebel MB, Gibson JM, Kelly E, Meng F, Cano CA, Pascual JM, Mostofsky SH, Lerch JP, Tsai PT. Altered cerebellar connectivity in autism and cerebellar-mediated rescue of autism-related behaviors in mice. Nat Neurosci. 2017 Dec;20(12):1744-1751.
