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이광자 형광 프로브를 이용한 지질 방울과 대식세포의 생체 이미징 연구

Multi-Color Imaging of Lipid Droplets and Macrophage with Two-Photon Fluorescent Probe

  • 김은서 (Kim Eun Seo, 아주대학교 일반대학원)

초록/요약

지질 방울(LDs)은 다양한 비율의 중성 지질 코어가 인지질 단일층에 둘러 싸인 구조이며, 에너지를 저장하는 세포 소기관이다. LDs는 소포체 (ER)에 존재 하는 효소에 의해 합성된다. 또한 지질 대사, 단백질 항상성 제어, 세포막 합성 및 스트레스로부터의 보호와 같은 세포 내 생명현상에 참여하기도 한다. LDs의 불균형은 지방간 질환, 비만, 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 암 등 다 양한 질병을 일으키는 데 중요한 역할을 한다. LDs는 만성 간 질환인 비알코올 성 지방간 질환(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)의 대표적인 특징이다. 최근, NAFLD에서 간 대식세포(macrophage)의 역할에 관심이 집중되고 있다. 따 라서, 생체 내에서 LDs와 간 대식세포를 동시에 분석할 수 있는 도구가 필요하 다. 이를 위해 1광자 현미경과 2광자 현미경 모두에 사용 가능한 NIR 영역의 LDs 표적 probe (LD2)를 합성하였다. LD2는 880 nm의 빛으로 여기시켰을 때 deep-red 영역(700 nm)에서 형광 을 보이며, 좋은 선택성, 광안정성 및 낮은 세포 독성을 보였다. LD2는 올레산 을 처리한 살아있는 세포에서 LDs의 증가를 명확하게 감지한다. 또한, 녹색 형 광 단백질(Green Fluorescent Protein, GFP)과 LD2의 형광 영역은 분리 되어있기 때문에 NAFLD 마우스 모델의 GFP+ Liver Capsule Macrophages (LCMs)와 LDs의 실시간 이미징이 가능하다. 지방간 질환이 진행됨에 따라 LCMs와 LDs가 증가 하는 것을 관찰하였다. 본 연구에서의 LD2는 NAFLD를 더 잘 이해하기 위해 간 대식세포와 LDs 의 상호 작용 및 면역학적 역할을 연구하는 데 도움이 될 것이다.

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목차

Ⅰ.서론 1
1. Two-Photon Fluorescence 1
2. Design of Two-Photon Fluorescence Probe 3
3. Lipid Droplets (LDs) and Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) 4
(1) Lipid Droplets 4
(2) Relationship between LDs and NAFLD 5
(3) Necessity of Probe Targeting LDs 7
(4) Design of LDs Probe 8
Ⅱ.본론 9
1. Synthetic Routes of LD2 9
2. Photophysical Properties of LD2 15
(1) Photophysical Data of LD2 15
(2) Lipophilicity determination of LD2 18
(3) Cell Viability Test of LD2 19
(4) Photostability of LD2 20
3. Cell Bioimaging of LD2 21
(1) LDs Detecting Ability of LD2 in Live Cell 21
(2) Multicolor Imaging of LDs with Other Organelles 24
4. Two-Photon Microscopy (TPM) Bioimaging of LD2 27
(1) Excitation Determination of LD2 and GFP for TPM Imaging 27
(2) In vivo TPM Imaging of LDs 30
(3) TPM Images of GFP+ LCMs in the Hepatic Capsule and LDs in the Liver of Cx3cr1-GFP Mice 33
Ⅲ.결론 37
Ⅳ.참고문헌 38
NMR and HRMS 41

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