KR101804294B1 - A composition for nerve regeneration of nerve cells comprising interleukin-10 isolated from microglia - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세교세포(microglia)에서 분비된 인터루킨-10(Interleukin-10, IL-10)을 포함하는 신경재생용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 IL-10의 분비가 촉진되고, 상기 분비된 IL-10이 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(Interleukin-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로, 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 신경 재생용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a composition for nerve regeneration comprising interleukin-10 (IL-10) secreted from microglia. More specifically, the present invention relates to a composition for nerve regeneration comprising hippocampal neurons and indirect The secretion of IL-10 is promoted in the microglia, and the secreted IL-10 binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons, resulting in dendritic (IL-10) secreted from the microglial cells is useful as an active ingredient of nerve regeneration compositions because it increases the formation of neuronal synapses including spine, excitatory synapses and inhibitory synapses Lt; / RTI >

Description

미세교세포 유래 인터루킨-10을 포함하는 신경재생용 조성물{A composition for nerve regeneration of nerve cells comprising interleukin-10 isolated from microglia}A composition for nerve regeneration comprising interleukin-10 derived from microglia {A composition for nerve regeneration of nerve cells comprising interleukin-10 isolated from microglia}

본 발명은 미세교세포 유래 인터루킨-10(interleukin-10, IL-10)을 포함하는 신경재생용 조성물, 및 미세교세포 유래 IL-10을 이용한 신경재생용 조성물의 스크리닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for nerve regeneration comprising microglia-derived interleukin-10 (IL-10), and a method for screening a composition for nerve regeneration using IL-10 derived from microglia.

미세교세포(microglia)는 일반적으로 중추신경계(central nerve system)에서 다양한 신경 질환 및 바이러스 침입을 감시하는 면역학적 센서(immunological sensor)로 알려져 있다. 그러므로, 미세교세포 및 이의 활성에 대한 특징은 신경 질환 동물 모델 또는 박테리아 유도 내독소 지질다당체(lipopolysaccharide, LPS)의 자극을 이용한 세포 배양을 통해 연구되고 있다. LPS 자극은 그람-음성(gram-negative) 박테리아에 의한 감염과 같은 영향을 나타내고 이로 인해 신경독소 및 전염증성(pro-inflammatory) 세포로서 미세교세포를 활성화시키는 다양한 염증 반응을 야기한다. 한편, LPS에 의한 미세교세포의 활성에 대한 또 다른 관점 및 LPS에 의한 활성이 주된 미세교세포 기능을 반영하는지에 대한 궁금증이 증폭되고 있다. 최근, LPS를 투여한 흑질(substantia nigra)에서 미세교세포가 사멸하고, 뇌에 침투한 호중구(neutrophils) 및 단핵구(monocytes)의 일부가 염증이 생긴 뇌에서 활성화된 미세교세포로서 잘못 인식된다는 연구가 보고되고 있다. Microglia is generally known as an immunological sensor that monitors various neurological diseases and viral invasion in the central nerve system. Therefore, microglial cells and their activity characteristics have been studied through cell culture using neurological disease animal models or stimulation of bacterial-induced endotoxin lipopolysaccharide (LPS). LPS stimulation exhibits an infection-like effect by gram-negative bacteria, resulting in various inflammatory reactions that activate microglial cells as neurotoxins and pro-inflammatory cells. On the other hand, other viewpoints on the activity of microglial cells by LPS and curiosity about whether the activity by LPS reflects the main microglia function are amplified. Recently, studies have reported that microglial cells are killed in LPS-administered substantia nigra, and some of the neutrophils and monocytes that have penetrated the brain are misrecognized as activated microglia in the inflamed brain. Has become.

일반적인 생리학적 상태에서 미세교세포의 역할에 대한 연구가 상대적으로 등안시되고 있으며 병리학적 역할에 대한 연구 역시 많지 않다. 최근, 비활성화된 "증식하지 않고 있는(resting)" 미세교세포가 뇌에서 미세환경을 활동적으로 탐색하는 것처럼 역동적으로 확장 및 축소된다고 보고되고 있다. 또한, 미세교세포에 있는 프랙탈카인 수용체(fractalkine receptors, CX3CR1) 및 신경세포에 있는 케모카인 프랙탈카인(chemokine fractalkine, CX3CL1) 간의 결합은 마우스의 생후 발달 중 신경 시냅스 가지치기(neuronal synaptic pruning) 및 시냅스 전달의 조절에 중요한 역할을 한다고 보고되고 있다. 생후 망막 술상 관절(retinogeniculate) 시스템에서, 미세교세포는 보체 성분(complement component) C3 수용체인 CR3를 통해서 활성-의존적 시냅스 가지치기 과정에 있어서 전시냅스 입력(presynaptic input)을 에워싼다. 그러나, 이들 증식을 하지 않고 있는 미세교세포가 관여하는 과정의 주된 타깃은 확인되지 않았으며 미세교세포 및 신경 회로 간 상호작용 기전 역시 잘 알려져 있지 않다.Research on the role of microglial cells in general physiological conditions is relatively disregarded, and there are not many studies on the pathological role. Recently, it has been reported that inactivated "resting" microglial cells expand and contract dynamically as if actively exploring the microenvironment in the brain. In addition, the binding between the fractalkine receptors (CX3CR1) in microglial cells and the chemokine fractalkine (CX3CL1) in neurons is the result of neuronal synaptic pruning and synaptic transmission during the postnatal development of mice. It is reported to play an important role in regulation. In the postnatal retinogeniculate system, microglial cells enclose the presynaptic input in the activity-dependent synaptic pruning process through the complement component C3 receptor, CR3. However, the main target of the process involving microglial cells that do not proliferate has not been identified, and the mechanism of interaction between microglia and neural circuits is not well known.

신경교세포(glial cell)에서 분비되는 다양한 사이토킨(cytokines) 및 성장 인자들은 신경 회로에서 신경 세포를 도와주는 기능을 한다고 알려져 있다. 미세교세포에서 분비되는 종양 괴사 인자 α(tumor necrosis factor, TNF-α)는 글루타메이트(glutamate) 수용체의 발현을 증가시킴으로써 시냅스 효율성을 강화하고 시냅스 가소성을 조절한다. TNF-α는 신경교세포전달(gliotransmission) 있어서 글루타메이트 분비 단계를 조절함으로써, 전시냅스 NMDA 수용체-의존적 시냅스 상승작용(presynaptic NMDA receptor-dependent synaptic potentiation)을 유도한다. 미세교세포로부터 분비된 ATP 역시 별아교세포(astrocyte)에 존재하는 P2Y1 퓨린(purinergic) 수용체를 통해 글루타메이트 분비를 조절하고 신경 흥분성 후시냅스 주파 전류(current frequency)를 증가시킨다. 미성숙 별아교세포로부터 분리된 올리고머 세포외 기질 단백질(oligomeric extracellular matrix protein)인 트롬보스폰딘스(thrombospondins)는 신경 발달 중 신경 물질들이 시냅스에 모일 수 있도록 함으로써 신경 시냅스형성(synaptogenesis)을 촉진한다. 미세교세포 역시 신경 시냅스형성에 관여한다는 보고가 있으나, 미세교세포에 의한 신경 시냅스형성 기전에 대해 밝혀진 바 없다.Various cytokines and growth factors secreted from glial cells are known to function to help nerve cells in neural circuits. Tumor necrosis factor α (TNF-α) secreted from microglial cells enhances synaptic efficiency and regulates synaptic plasticity by increasing the expression of glutamate receptors. TNF-α induces a presynaptic NMDA receptor-dependent synaptic potentiation by regulating the glutamate secretion step in gliotransmission. ATP secreted from microglia also regulates glutamate secretion through the P2Y1 purinergic receptor present in astrocytes and increases the neuronal excitatory post-synaptic current frequency. Thrombospondins, an oligomeric extracellular matrix protein isolated from immature astrocytes, promotes neural synapse formation by allowing neural substances to gather at the synapse during neural development. There is a report that microglia is also involved in neural synapse formation, but the mechanism of neural synapse formation by microglia has not been revealed.

이에 본 발명자들은 미세교세포에 의한 신경 시냅스형성 유도 물질을 찾기 위해 노력한 결과, 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접속시킨 미세교세포에서 IL-10의 분비가 촉진되고, 상기 분비된 IL-10이 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체와 결합하여, 수상돌기가시(dendtritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse) 등 신경 시냅스의 형성을 증가시키는 것을 확인함으로써, 상기 미세교세포에서 분리된 IL-10이 자폐증, 치매, 신경 발달 장애, 정신지체 치료에 유용하게 이용될 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have tried to find a substance that induces neural synapse formation by microglia, as a result of which the secretion of IL-10 is promoted in microglia indirectly connected to hippocampal neurons using porous cell culture, and the secretion The resulting IL-10 binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons, increasing the formation of neural synapses such as dendtritic spine, excitatory synapse, and inhibitory synapse. By confirming that, the present invention was completed by revealing that IL-10 isolated from the microglial cells can be usefully used in the treatment of autism, dementia, neurodevelopmental disorders, and mental retardation.

본 발명의 목적은 미세교세포 유래 인터루킨-10(Interleukin-10, IL-10)을 유효성분으로 함유하는 신경재생용 약학적 조성물을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for nerve regeneration containing microglia-derived interleukin-10 (IL-10) as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 미세교세포로부터 분비되는 IL-10의 분비량 또는 상기 IL-10과 어린 해마 신경세포(hipoccampal neuron)에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)의 결합 정도를 이용하여 신경재생용 약학적 조성물을 스크리닝하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to use the amount of IL-10 secreted from microglia or the degree of binding between the IL-10 and the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons. It is to provide a method for screening a pharmaceutical composition for nerve regeneration.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인터루킨-10(Interleukin-10, IL-10)을 유효성분으로 함유하는 미세교세포(microglia)에 의한 신경시냅스(neuronal synapse) 형성 촉진제를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides an agent for promoting the formation of neuronal synapses by microglia containing interleukin-10 (IL-10) as an active ingredient.

또한, 본 발명은 미세교세포 유래 IL-10을 유효성분으로 함유하는 신경재생용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for nerve regeneration containing IL-10 derived from microglia as an active ingredient.

또한, 본 발명은 미세교세포 유래 IL-10을 유효성분으로 함유하는 자폐증, 치매, 신경발달 장애 및 정신지체로 구성된 군으로부터 선택된 질환의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of a disease selected from the group consisting of autism, dementia, neurodevelopmental disorders and mental retardation, containing microglia-derived IL-10 as an active ingredient.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 미세교세포에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating the microglia cells with a test substance;

2) 상기 단계 1)의 미세교세포로부터 IL-10 분비량을 측정하는 단계; 및2) measuring the amount of IL-10 secreted from the microglial cells of step 1); And

3) 상기 단계 2)의 IL-10 분비량을 무처리 대조군에 비해 증가시킨 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 신경재생용 약제의 스크리닝 방법을 제공한다.3) It provides a screening method for a drug for nerve regeneration comprising the step of selecting a test substance in which the amount of IL-10 secreted in step 2) is increased compared to the untreated control group.

아울러, 본 발명은In addition, the present invention

1) 미세교세포 및 해마 신경세포에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating microglia and hippocampal nerve cells with a test substance;

2) 상기 단계 1)의 미세교세포에서 분비된 IL-10과 해마 신경세포의 IL-10 수용체의 결합 정도를 측정하는 단계; 및2) measuring the binding degree of the IL-10 secreted from the microglial cells of step 1) and the IL-10 receptor of the hippocampal neuron; And

3) 상기 단계 2)의 IL-10과 IL-10 수용체의 결합 정도를 무처리 대조군에 비해 증가시킨 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 신경재생용 약제의 스크리닝 방법을 제공한다.3) It provides a screening method for a drug for nerve regeneration comprising the step of selecting a test substance in which the degree of binding of the IL-10 and IL-10 receptors in step 2) is increased compared to the untreated control group.

본 발명은 미세교세포(microglia)에서 분비된 인터루킨-10(Interleukin-10, IL-10)을 포함하는 신경재생용 조성물에 관한 것으로, 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 IL-10의 분비가 촉진되고, 상기 분비된 IL-10이 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로, 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10이 신경재생용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a composition for nerve regeneration comprising interleukin-10 (IL-10) secreted from microglia, and indirect contact with hippocampal neurons using porous cell culture The secretion of IL-10 is promoted in the microglial cells, and the secreted IL-10 binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons, resulting in a dendritic spine. , As it increases the formation of neuronal synapses including excitatory synapses and inhibitory synapses, IL-10 secreted from the microglial cells is usefully used as an active ingredient of the composition for neuronal regeneration. I can.

도 1a는 랫트(rat)의 뇌로부터 분리한 미세교세포(microglia)를 시각화한 도이다.
도 1b는 랫트의 뇌로부터 분리한 혼합 신경교세포(mixed glial cell) 및 미세교세포의 마커 단백질 발현을 나타낸 도이다.
도 2a는 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포(hippocampal neuron)에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 2b는 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에서 흥분성 시냅스(excitatory synapse)의 수를 나타낸 도이다.
도 2c는 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에서 저해성 시냅스(inhibitory synapse)의 수를 나타낸 도이다.
도 2d는 미세교세포에 의한 신경 시냅스(neuronal synapse) 형성 유도에 있어서 별아교세포(astrocyte)가 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 3a는 재조합 인터루킨-10(interleukin-10, IL-10)을 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 3b는 재조합 IL-10을 처리한 해마 신경세포에서 흥분성 시냅스의 수를 나타낸 도이다.
도 3c는 재조합 IL-10을 처리한 해마 신경세포에서 저해성 시냅스의 수를 나타낸 도이다.
도 3d는 해마 신경세포와 공동배양한 미세교세포에서 분비되는 IL-10 분비량을 나타낸 도이다:
Med: 배양배지군;
Neu: 해마 신경세포 단독배양군;
MG: 미세교세포 단독배양군; 및
MG+Neu: 미세교세포 및 해마 신경세포 공동배양군.
도 3e는 재조합 IL-10을 처리한 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 4a는 재조합 IL-1β를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 4b는 재조합 TNF-α를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 4c는 재조합 IL-6를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 4d는 재조합 IL-4를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 5a는 체외배양법으로(in vitro) 7일 동안 배양(7 DIV) 및 15 DIV 해마 신경세포, 7 DIV 및 15 DIV 혼합 신경교세포, 및 미세교세포에서 IL-10 수용체(IL-10 receptor) mRNA의 발현량을 나타낸 도이다.
도 5b는 7 DIV 및 15 DIV 해마 신경세포, 7 DIV 및 15 DIV 혼합 신경교세포, 및 미세교세포에서 IL-10 수용체 단백질의 발현량을 나타낸 도이다.
도 5c는 배자기 18일(E18) 랫트, 생후 1, 3, 7 및 14일(P1, P3, P7 및 P14) 랫트, 및 생후 3 및 6주(P3W 및 P6W) 랫트 뇌에서 IL-10 수용체 단백질의 발현량을 나타낸 도이다.
도 5d는 해마 신경세포, 척수 신경세포 및 대뇌피질 신경세포의 IL-10 수용체 단백질 발현을 시각화한 도이다.
도 6a는 IL-10 수용체 비활성화항체를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 6b는 항-TNF-α 항체를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 7a는 IL-10 수용체 넉다운(knockdown)시킨 해마 신경세포를 나타낸 도이다.
도 7b는 미세교세포와 공동배양한 IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 8a는 IL-10 또는 IL-1β를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 8b는 IL-10 또는 TNF-α를 처리한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 8c는 LPS를 처리한 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 8d는 LPS를 처리한 미세교세포에서 IL-10 mRNA 발현량을 나타낸 도이다.
도 8e는 IL-4를 처리한 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에서 수상돌기가시의 밀도를 나타낸 도이다.
도 8f는 IL-4를 처리한 미세교세포에서 IL-10 mRNA 발현량을 나타낸 도이다.
1A is a diagram of visualization of microglia isolated from the brain of a rat.
1B is a diagram showing the expression of marker proteins in mixed glial cells and microglial cells isolated from the brain of a rat.
2A is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells.
2B is a diagram showing the number of excitatory synapses in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells.
2C is a diagram showing the number of inhibitory synapses in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells.
2D is a diagram showing the effect of astrocytes on the induction of neuronal synapse formation by microglia.
3A is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with recombinant interleukin-10 (IL-10).
3B is a diagram showing the number of excitatory synapses in hippocampal neurons treated with recombinant IL-10.
3C is a diagram showing the number of inhibitory synapses in hippocampal neurons treated with recombinant IL-10.
3D is a diagram showing the amount of IL-10 secreted by microglia co-cultured with hippocampal neurons:
Med: culture medium group;
Neu: hippocampal nerve cell culture group alone;
MG: microglia alone culture group; And
MG+Neu: microglia and hippocampal neuron co-culture group.
3E is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells treated with recombinant IL-10.
Figure 4a is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with recombinant IL-1β.
Figure 4b is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with recombinant TNF-α.
Figure 4c is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with recombinant IL-6.
Figure 4d is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with recombinant IL-4.
Figure 5a is an in vitro culture method ( in vitro ) is a diagram showing the expression level of IL-10 receptor mRNA in cultured for 7 days (7 DIV) and 15 DIV hippocampal neurons, 7 DIV and 15 DIV mixed glial cells, and microglia.
5B is a diagram showing the expression level of IL-10 receptor protein in 7 DIV and 15 DIV hippocampal neurons, 7 DIV and 15 DIV mixed glial cells, and microglia.
Figure 5c shows the IL-10 receptor in the brain of embryonic 18 days (E18) rats, 1, 3, 7 and 14 days old (P1, P3, P7 and P14) rats, and 3 and 6 weeks old (P3W and P6W) rats. It is a diagram showing the expression level of the protein.
5D is a diagram illustrating the expression of IL-10 receptor protein in hippocampal neurons, spinal cord neurons, and cortical neurons.
6A is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells treated with an IL-10 receptor inactivating antibody.
6B is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells treated with an anti-TNF-α antibody.
7A is a diagram showing hippocampal neurons subjected to IL-10 receptor knockdown.
7B is a diagram showing the density of dendrites in IL-10 receptor knockdown hippocampal neurons co-cultured with microglial cells.
8A is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons treated with IL-10 or IL-1β.
8B is a diagram showing the density of dendritic processes in hippocampal neurons treated with IL-10 or TNF-α.
8C is a diagram showing the density of dendrites in hippocampal neurons co-cultured with microglial cells treated with LPS.
8D is a diagram showing the expression level of IL-10 mRNA in microglial cells treated with LPS.
8E is a diagram showing the density of dendritic processes in hippocampal neurons co-cultured with microglia treated with IL-4.
8F is a diagram showing the expression level of IL-10 mRNA in microglial cells treated with IL-4.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 인터루킨-10(Interleukin-10, IL-10)을 유효성분으로 함유하는 미세교세포(microglia)에 의한 신경시냅스(neuronal synapse) 형성 촉진제를 제공한다.The present invention provides an agent for promoting the formation of neuronal synapses by microglia containing interleukin-10 (IL-10) as an active ingredient.

상기 IL-10은 미세교세포로부터 분리되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The IL-10 is preferably isolated from microglia, but is not limited thereto.

상기 IL-10은 해마 신경세포(hippocampal neuron)에서 발현되는 IL-10 수용체(Interleukin-10 receptor)와 결합하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The IL-10 is preferably bound to the IL-10 receptor expressed in the hippocampal neuron, but is not limited thereto.

상기 신경시냅스는 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse) 및 저해성 시냅스(inhibitory synapse)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The neural synapse is preferably any one or more selected from the group consisting of a dendritic spine, an excitatory synapse, and an inhibitory synapse, but is not limited thereto.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 랫트(rat)의 뇌로부터 혼합 신경교세포(mixed glial cell), 부유 미세교세포(floating microglia) 및 해마 신경세포(hippocampal neuron)을 분리하고, 상기 미세교세포가 완전히 분리되었는지 확인하기 위하여, 면역 염색(immunostaining) 및 RT-PCR을 수행한 결과, 상기 미세교세포가 "발달 중인 미세교세포"의 모양을 나타내고, GFAP mRNA가 발현되지 않음을 확인함으로써, 상기 미세교세포가 순수하게 분리되었음을 확인하였다(도 1 참조).In a specific embodiment of the present invention, the present inventors separate mixed glial cells, floating microglia and hippocampal neurons from the brain of a rat, and the microglia is In order to confirm whether the separation was completely isolated, immunostaining and RT-PCR were performed, and as a result, the microglia showed the shape of a "developing microglia", and by confirming that GFAP mRNA was not expressed, the microglia was It was confirmed that the separation was pure (see Fig. 1).

또한, 본 발명자들은 발달하는 미세교세포가 수상돌기가시, 흥분성 시냅스 및 저해성 시냅스를 포함한 신경 시냅스 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 분리한 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포 및 별아교세포의 영향을 제거하기 위해 별아교세포의 P2Y1 푸린수용체(purinergic receptor)의 길항제인 리액티브 블루(reactive blue, RB)를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포를 이용해 면역염색, 및 수상돌기가시 및 신경 시냅스 정량분석을 수행한 결과, 해마 신경세포만 배양한 대조군에 비해 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포군에서 수상돌기가시의 밀도, vGLUT로 염색된 흥분성 시냅스 수 및 vGAT로 염색된 저해성 시냅스의 수가 증가하고, RB를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포군 및 미세교세포 공동배양 해마 신경세포군에서 시냅스 형성이 유사하게 증가하는 것을 확인함으로써, 상기 미세교세포가 해마 신경세포와 간접적인 접촉을 통해 신경 시냅스 형성을 유도함을 확인하였다(도 2 참조).In addition, in order to confirm the effect of the developing microglia on the formation of neural synapses including dendrites, excitatory synapses, and inhibitory synapses, the present inventors of the hippocampal neurons and astrocytes co-cultured with the isolated microglia Immunostaining using hippocampal neurons treated with reactive blue (RB), an antagonist of P2Y1 purinergic receptors in astrocytes, and immunostaining using hippocampal neurons As a result of performing quantitative analysis, the density of dendrites, the number of excitatory synapses stained with vGLUT, and the number of inhibitory synapses stained with vGAT were increased in the hippocampal neuron group co-cultured with microglial cells compared to the control group in which only hippocampal neurons were cultured. And, by confirming that synapse formation is similarly increased in the co-cultured hippocampal neuron group of microglia treated with RB and the co-cultured hippocampal neuron group of microglia, the microglia formed neuronal synapse through indirect contact with the hippocampal neuron. It was confirmed that it was induced (see Fig. 2).

또한, 본 발명자들은 미세교세포로부터 분비된 항염증성 사이토킨(anti-inflammatory cytokine)인 IL-10이 해마 신경세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역 염색, 신경 시냅스 정량분석 및 ELISA 분석법을 수행한 결과, 재조합 IL-10을 처리한 해마 신경세포군에서 수상돌기가시의 밀도, 흥분성 시냅스의 수 및 저해성 시냅스의 수가 증가하고, 미세교세포 단독 배양군 및 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에서 IL-10 분비량 및 신경 시냅스 형성이 증가하는 것을 확인하였다. 반면, 전염증성 사이토킨(pro-inflammatory cytokine)인 TNF-α, IL-1β, IL-6 및 IL-4를 처리한 해마 신경세포군의 경우, 재조합 TNF-α, IL-1β, IL-6 및 IL-4 농도에 상관없이 해마 신경세포의 신경 시냅스 형성이 유도되지 않는 것을 확인함으로써, 상기 미세교세포로부터 분비된 IL-10에 의해 신경 시냅스 형성이 유도됨을 확인하였다(도 3 및 도 4 참조).In addition, the present inventors performed immunostaining, quantitative analysis of neuronal synapses, and ELISA analysis to confirm the effect of IL-10, an anti-inflammatory cytokine secreted from microglial cells, on hippocampal neurons, The density of dendrites, the number of excitatory synapses, and the number of inhibitory synapses increase in the hippocampal neuron group treated with recombinant IL-10, and the amount of IL-10 secretion in the microglia alone culture group and the hippocampal neuronal cell group co-cultured with microglia And it was confirmed that the neural synapse formation is increased. On the other hand, in the case of the hippocampal neuron group treated with pro-inflammatory cytokines TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-4, recombinant TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL -4 By confirming that the neural synapse formation of the hippocampal neurons was not induced regardless of the concentration, it was confirmed that the neural synapse formation was induced by IL-10 secreted from the microglia (see FIGS. 3 and 4).

또한, 본 발명자들은 해마 신경세포에서 IL-10 수용체의 발현 및 상기 IL-10 수용체가 신경 시냅스 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 해마 신경세포, 혼합된 신경교세포 및 미세교세포를 이용해 RT-PCR, 웨스턴 블럿팅(western blotting), 면역 염색 및 신경 시냅스 정량분석을 수행한 결과, 해마 신경세포군에서 IL-10 수용체 mRNA 및 단백질의 발현이 높고, 항 TNF-α 항체를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포군과 달리 IL-10 수용체 비활성화항체를 처리한 미세교세포 공동배양 해마 신경세포군의 수상돌기가시의 수가 감소하는 것을 확인함으로써, 상기 해마 신경세포에서 IL-10 수용체가 발현되고, 미세교세포에서 분비된 IL-10이 상기 IL-10 수용체와 결합하여 신경 시냅스의 형성을 유도함을 확인하였다(도 5 및 도 6 참조).In addition, the present inventors in order to confirm the expression of the IL-10 receptor in hippocampal neurons and the effect of the IL-10 receptor on the formation of neural synapses, RT-PCR, using hippocampal neurons, mixed glial cells and microglia, As a result of Western blotting, immunostaining, and quantitative analysis of neural synapses, the expression of IL-10 receptor mRNA and protein was high in the hippocampal neuron group, and microglia co-cultured hippocampal nerve treated with anti-TNF-α antibody. Unlike the cell group, by confirming that the number of dendrites in the co-cultured hippocampal neuron group of microglia treated with IL-10 receptor inactivating antibody decreases, IL-10 receptor is expressed in the hippocampal neuron, and IL secreted from microglia It was confirmed that -10 induces the formation of neural synapses by binding to the IL-10 receptor (see FIGS. 5 and 6).

또한, 본 발명자들은 IL-10 수용체의 발현 억제가 신경 시냅스 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 렌티바이러스(lentivirus)를 이용한 shRNA 형질감염을 통해 IL-10 수용체 넉다운(knockdown) 해마 신경세포를 제작하고 RT-PCR, 면역형광분석 및 수상돌기가시 정량분석을 수행한 결과, 미세교세포를 공동배양한 IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포 및 재조합 IL-10을 처리한 미세교세포 공동배양 IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포 모두 수상돌기가시의 수가 감소하는 것을 확인함으로써, 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10이 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체에 결합하여 신경 발달을 조절함을 확인하였다(도 7 참조).In addition, the present inventors produced IL-10 receptor knockdown hippocampal neurons through shRNA transfection using lentivirus in order to confirm the effect of inhibition of IL-10 receptor expression on neural synapse formation. As a result of performing RT-PCR, immunofluorescence analysis, and quantitative analysis of dendrites, IL-10 receptor knockdown co-cultured with microglia cells co-cultured IL-10 receptor knockdown hippocampal neurons and microglia treated with recombinant IL-10 By confirming that the number of dendrites decreased in both hippocampal neurons, it was confirmed that IL-10 secreted from the microglial cells binds to the IL-10 receptor expressed in hippocampal neurons to regulate neuronal development (see FIG. 7) ).

또한, 본 발명자들은 IL-1β, 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS), IL-4의 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10에 미치는 영향을 확인하기 위하여, IL-1β를 처리한 해마 신경세포 및 LPS 또는 IL-4를 처리한 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포를 이용해 면역 염색, 신경 시냅스 정량분석 및 RT-PCR을 수행한 결과, IL-1β 및 IL-10을 동시에 처리한 해마 신경세포군에서 IL-10 단독처리한 해마 신경세포군보다 수상돌기가시의 밀도가 감소하고, LPS 또는 IL-4를 처리한 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포에서 신경 시냅스의 형성이 억제되는 것을 확인함으로써, LPS 처리로 증가된 IL-1β에 의해 미세교세포로부터 분비된 IL-10의 기능이 저해되거나 IL-4 처리로 인한 미세교세포로부터 IL-10의 분비가 감소하여 신경 시냅스 형성이 억제됨을 확인하였다(도 8 참조).In addition, in order to confirm the effect of IL-1β, lipopolysaccharide (LPS), and IL-4 on IL-10 in the formation of neural synapses, the present inventors have treated hippocampal neurons treated with IL-1β and LPS or IL As a result of immunostaining, quantitative analysis of neural synapses, and RT-PCR using hippocampal neurons co-cultured with microglia treated with -4, IL-10 in the hippocampal neuron group treated with IL-1β and IL-10 at the same time. By confirming that the density of dendrites was decreased compared to the hippocampal neuron group treated alone, and the formation of neural synapses was suppressed in the hippocampal neurons co-cultured with LPS or IL-4-treated microglia, the increased by LPS treatment. It was confirmed that the function of IL-10 secreted from microglia was inhibited by IL-1β or the secretion of IL-10 from microglia was decreased due to IL-4 treatment, thereby inhibiting neural synapse formation (see FIG. 8).

따라서, 본 발명의 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로 신경 시냅스 형성 촉진제로 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, IL-10 secreted from the microglial cells indirectly contacted with hippocampal neurons using the porous cell culture of the present invention is expressed in the young hippocampal neurons. By combining, dendritic spine (dendritic spine), excitatory synapse (excitatory synapse), because it increases the formation of neuronal synapse (neuronal synapse) including inhibitory synapse (inhibitory synapse) can be usefully used as a promoter of neural synapse formation.

또한, 본 발명은 미세교세포 유래 IL-10을 유효성분으로 함유하는 신경재생용 약학적 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for nerve regeneration containing IL-10 derived from microglia as an active ingredient.

본 발명의 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로 신경재생용 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.IL-10 secreted from the microglia indirectly contacted with hippocampal neurons using the porous cell culture of the present invention binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons. , Dendritic spine (dendritic spine), excitatory synapse (excitatory synapse), because it increases the formation of neuronal synapse (neuronal synapse) including inhibitory synapse (inhibitory synapse) can be usefully used as a pharmaceutical composition for nerve regeneration.

또한, 본 발명은 미세교세포 유래 IL-10을 유효성분으로 함유하는 자폐증, 치매, 신경발달 장애 및 정신지체로 구성된 군으로부터 선택된 질환의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of a disease selected from the group consisting of autism, dementia, neurodevelopmental disorders and mental retardation, containing microglia-derived IL-10 as an active ingredient.

본 발명의 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로 자폐증, 치매, 신경발달 장애 및 정신지체로 구성된 군으로부터 선택된 질환의 예방 및 치료용 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.IL-10 secreted from the microglia indirectly contacted with hippocampal neurons using the porous cell culture of the present invention binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons. , Dendritic spine (dendritic spine), excitatory synapse (excitatory synapse), the group consisting of autism, dementia, neurodevelopmental disorders and mental retardation because it increases the formation of neuronal synapse including inhibitory synapse (inhibitory synapse) It can be usefully used as a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of diseases selected from.

상기 본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.The composition of the present invention may further include suitable carriers, excipients, and diluents commonly used in the preparation of pharmaceutical compositions.

상기 본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피부 외용 또는 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식을 선택하는 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.The composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and when administered parenterally, it is preferable to select an injection method for external use of the skin or intraperitoneal injection, rectal injection, subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, or intrathoracic injection. And, it is not limited thereto.

상기 본 발명의 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 혼합생약재에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.The composition of the present invention may be formulated and used in the form of oral dosage forms such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions, respectively, according to a conventional method. have. Carriers, excipients and diluents that may be included in the composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, Methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oils. In the case of formulation, it is prepared using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants that are usually used. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and these solid preparations include at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, and sucrose. ) Or lactose (lactose), gelatin, etc. are mixed to prepare. In addition, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used. Liquid preparations for oral use include suspensions, liquid solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as humectants, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. . Preparations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate may be used. As a base for suppositories, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogelatin, and the like may be used.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 상기 조성물은 1일 0.0001 내지 1 g/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 200 mg/kg으로 투여하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 상기 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and weight of the patient, the degree of disease, the form of the drug, the route and duration of administration, but may be appropriately selected by those skilled in the art. However, for a desirable effect, the composition is preferably administered at 0.0001 to 1 g/kg per day, preferably 0.001 to 200 mg/kg, but is not limited thereto. The administration may be administered once a day, or may be divided several times. The above dosage does not limit the scope of the present invention in any way.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 미세교세포에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating the microglia cells with a test substance;

2) 상기 단계 1)의 미세교세포로부터 IL-10 분비량을 측정하는 단계; 및2) measuring the amount of IL-10 secreted from the microglial cells of step 1); And

3) 상기 단계 2)의 IL-10 분비량를 무처리 대조군에 비해 증가시킨 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 신경재생용 약제의 스크리닝 방법을 제공한다.3) It provides a screening method for a drug for nerve regeneration, comprising the step of selecting a test substance in which the amount of IL-10 secreted in step 2) is increased compared to the untreated control group.

상기 단계 2)의 IL-10 분비량은 RT-PCR, 웨스턴 블랏(western blot), ELISA 및 면역염색법으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 방법으로 측정되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The amount of IL-10 secretion in step 2) is preferably measured by any one method selected from the group consisting of RT-PCR, western blot, ELISA, and immunostaining, but is not limited thereto.

본 발명의 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 신경재생용 약제의 스크리닝에 유용하게 사용될 수 있다.IL-10 secreted from the microglia indirectly contacted with hippocampal neurons using the porous cell culture of the present invention binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons. , Dendritic spine (dendritic spine), excitatory synapse (excitatory synapse), because it increases the formation of neuronal synapse (neuronal synapse) including inhibitory synapse (inhibitory synapse), IL-10 secreted from the microglia is for nerve regeneration. It can be usefully used for screening of drugs.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 미세교세포 및 해마 신경세포에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating microglia and hippocampal nerve cells with a test substance;

2) 상기 단계 1)의 미세교세포에서 분비된 IL-10과 해마 신경세포의 IL-10 수용체의 결합 정도를 측정하는 단계; 및2) measuring the binding degree of the IL-10 secreted from the microglial cells of step 1) and the IL-10 receptor of the hippocampal neuron; And

3) 상기 단계 2)의 IL-10과 IL-10 수용체의 결합 정도를 무처리 대조군에 비해 증가시킨 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 신경재생용 약제의 스크리닝 방법을 제공한다.3) It provides a screening method for a drug for nerve regeneration comprising the step of selecting a test substance in which the degree of binding of the IL-10 and IL-10 receptors in step 2) is increased compared to the untreated control group.

상기 단계 2)의 결합 정도는 ELISA, 면역블랏(immunoblot) 분석 및 면역조직화학염색법(immunohistochemistry)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 방법으로 측정되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The degree of binding in step 2) is preferably measured by any one method selected from the group consisting of ELISA, immunoblot analysis, and immunohistochemistry, but is not limited thereto.

본 발명의 다공성 세포 배양을 이용해 해마 신경세포(hippocampal neuron)와 간접적으로 접촉시킨 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10은 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체(IL-10 receptor)와 결합하여, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse), 저해성 시냅스(inhibitory synapse)를 포함한 신경 시냅스(neuronal synapse)의 형성을 증가시키므로 상기 미세교세포에서 분비된 IL-10 및 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체는 신경재생용 약제의 스크리닝에 유용하게 사용될 수 있다.IL-10 secreted from the microglia indirectly contacted with hippocampal neurons using the porous cell culture of the present invention binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons. , Dendritic spine (dendritic spine), excitatory synapse (excitatory synapse), as it increases the formation of neuronal synapse (neuronal synapse) including inhibitory synapse (inhibitory synapse), IL-10 secreted from the microglia and hippocampal neurons The IL-10 receptor expressed in can be usefully used for screening for nerve regeneration drugs.

이하, 본 발명을 실시예 및 제조예에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples and manufacturing examples.

단, 하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 제조예에 의하여 한정되는 것은 아니다.However, the following examples and preparation examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples and preparation examples.

<< 실시예Example 1> 1> 미세교세포Microglia (( microgliamicroglia ) 및 해마 신경세포() And hippocampal nerve cells ( hippocampalhippocampal neuronsneurons )의 분리 및 배양) Isolation and culture

<1-1> <1-1> 랫트(rat)의Rat 뇌로부터 혼합 신경교세포( Mixed glial cells from the brain ( mixedmixed glialglial cellcell ) 및 부유 ) And wealth 미세교세포(floating microglia)의Of floating microglia 분리 Separation

생후 하루 된 랫트의 두개골을 해부하여 페니실린/스트랩토마이신(penicillin/streptomycin)을 포함한 미리 데운(pre-warmed) L-15 배지(Sigma, Saint Louis, USA)로 2 번 세척하고, 상기 두개골에서 뇌를 적출하였다. 적출한 뇌는 2 번 세척하고 뇌척수막을 벗겨냈다. 해마(hippocamupus)를 제외한 피질(cortex)은 분리하여 코니칼 튜브(conical tube)에 옮겨 담고, L-15 배지를 첨가한 후, 파이펫(pipette)을 이용해 분쇄하였다. 상기 분쇄된 피질은 1200 rpm, 3 분 동안 원심분리한 후, 세포가 포함되어 있는 상층액은 새로운 코니칼 튜브에 옮겨 담고, 덩어리(pellet)는 새로운 L-15 배지를 첨가하여 상기 과정을 2 번 반복하였다. 최종 상층액을 1400 rpm, 5 분 동안 원심분리하여 덩어리를 획득하고, 획득한 덩어리는 10% 우태혈청(fetal bovine serum, FBS), 1 mM L-글루타민(L-glutamine), 1 mM 피루부산나트륨(sodium pyruvate), 및 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin)을 포함한 Dulbecco's modified Eagle's medium(DMEM) 배지를 혼합하여 사전 코팅한(pre-coated) 폴리-D-리신(poly-D-lysine) 세포배양 디쉬(dish)로 옮겨 신경교세포를 배양하여 분리하였다. 1일 후, 상기 분리 배양한 신경교세포의 배양 배지의 절반을 1 주일에 2 번씩 새로운 DMEM 배지로 교체하고, 7 내지 14 일 후 부유 미세교세포를 회수하여 1400 rpm, 5 분 동안 원심분리하고, 덩어리는 DMEM 배지로 풀어 다공성 세포배양 삽입체(Millicell-PCF, PIHP01250, Millipore, USA)에 옮겨 준비하였다. The skull of a rat of one day old was dissected and washed twice with pre-warmed L-15 medium (Sigma, Saint Louis, USA) containing penicillin/streptomycin, and then the brain was removed from the skull. Was extracted. The extracted brain was washed twice and the meninges were peeled off. The cortex, excluding the hippocamupus, was separated and transferred to a conical tube, and L-15 medium was added, followed by pulverization using a pipette. The pulverized cortex was centrifuged at 1200 rpm for 3 minutes, and then the supernatant containing cells was transferred to a new conical tube, and the pellet was added to a new L-15 medium to perform the above process twice. Repeated. The final supernatant was centrifuged at 1400 rpm for 5 minutes to obtain a mass, and the obtained mass was 10% fetal bovine serum (FBS), 1 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate (sodium pyruvate), and Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) including penicillin/streptomycin, and pre-coated poly-D-lysine cell culture The glial cells were cultured and separated by transferring to a dish. After 1 day, half of the culture medium of the separated and cultured glial cells was replaced with a new DMEM medium twice a week, and after 7 to 14 days, the suspended microglia was recovered and centrifuged for 5 minutes at 1400 rpm, and the mass Was prepared by dissolving in DMEM medium and transferring it to a porous cell culture insert (Millicell-PCF, PIHP01250, Millipore, USA).

<1-2> 해마 신경세포 및 미세교세포의 공동배양 <1-2> Joint culture of hippocampal neurons and microglia

배자기(embryonic day) 18일(E18) 랫트로부터 준비된, 초기 해마 신경세포를 폴리-D-리신으로 사전 코팅된 유리 커버슬립(coverslip) 위에서 글루타민(glutamine) 및 B-27 무혈청 보충제(invitroten, USA)를 포함한 무혈청 신경기저 배지(neurobasal media)(Invitrogen, USA)로 체외배양법으로(in vitro) 7 일 동안 배양(7 DIV)하였다. 상기 7 DIV의 해마 신경세포에 pSuper.neo-gfp 벡터(OligoEngine, Seattle, WA, USA)를 인산칼슘 방법을 이용하여 형질감염시켰다. 상기 실시예 <1-1>의 다공성 세포배양 삽입체에 준비된 미세교세포를 하루 동안 안정화시키고, 상기 8 DIV 해마 신경세포와 1 주일 동안 공동배양하였다(15 DIV).Early hippocampal neurons prepared from rats on embryonic day 18 (E18) were placed on glass coverslips pre-coated with poly-D-lysine with glutamine and B-27 serum-free supplements (invitroten, USA) containing serum-free neurobasal media (Invitrogen, USA) by in vitro culture method ( in vitro ) cultured for 7 days (7 DIV). The 7 DIV hippocampal neurons were transfected with pSuper.neo-gfp vector (OligoEngine, Seattle, WA, USA) using a calcium phosphate method. The microglial cells prepared in the porous cell culture insert of Example <1-1> were stabilized for one day, and co-cultured with the 8 DIV hippocampal neurons for 1 week (15 DIV).

<1-3> 분리된 미세교세포의 확인<1-3> Identification of isolated microglial cells

별아교세포(astrocyte)는 신경 시냅스(synapse) 형성을 유도한다고 보고되고 있다(Christopherson KS, Ullian, E.M., Stokes, C.C.A., Mullowney, C.E., Hell, J.W., Agah, A., Lawler, J., Mosher, D.F., Bornstein, P., Barres, B.A., 2005, Cell 120:421-433). 따라서, 상기 실시예 <1-1>의 기재된 방법으로 준비된 미세교세포가 별아교세포로부터 완전히 분리되었는지 확인하기 위하여, 면역 염색법(immunostaining) 및 RT-PCR을 수행하였다.Astrocytes have been reported to induce neural synapse formation (Christopherson KS, Ullian, EM, Stokes, CCA, Mullowney, CE, Hell, JW, Agah, A., Lawler, J., Mosher, and DF, Bornstein, P., Barres, BA, 2005, Cell 120:421-433). Therefore, in order to confirm whether microglia prepared by the method described in Example <1-1> was completely isolated from astrocytes, immunostaining and RT-PCR were performed.

구체적으로, 면역 염색을 위하여 상기 실시예 <1-1>의 기재한 방법으로 획득한 미세교세포를 1×PBS로 세척하고 상온에서 20분 동안 4%(v/v) 파라포름알데하이드(paraformaldhyde)/4%(w/v) 수크로스(sucrose)로 고정하였다. 그 다음, 상기 미세교세포를 0.2% TritonX-100(Sigma, USA)으로 상온에서 15분 동안 침투하고 4℃에서 하루 동안, 미세교세포 마커인 CD11b/c를 시각화하기 위한 빨강 형광단이 접합된 항-CD11b/c 항체 및 별아교세포 마커인 GFAP를 시각화하기 위한 녹색 형광단이 접합된 항-GFAP 항체(Abcam, Cambridge, UK)로 반응시킨 후, PBS로 세 번 세척하였다. 그 다음, 상온에서 2시간 동안 1:1000으로 희석한 Cy3-접합 이차 항체 및 FITC-접합 이차 항체(Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Glove, PA, USA)와 함께 반응시키고, PBS로 세척한 후 LSM510 공초점 현미경(LSM 510 Meta, Zeiss, Gottingen, Germany)를 이용해 시각화하였다(Scale bar 10 ㎛)(도 1a). 또한, 상기 실시예 <1-1>의 기재된 방법으로 획득한 혼합 신경교세포 및 미세교세포를 회수하고 Trizol Reagent(Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 총 RNA를 분리한 후, 분리한 RNA 1 ㎍을 역전사효소(reverse transcriptase)와 함께 반응시켜 cDNA를 합성하였다. 프라이머로 랫트 Iba-1 프라이머 정방향; 5'-CCATGAAGCCTGAGGAAATTTCA-3'(서열번호 1), 랫트 Iba-1 프라이머 역방향; 5'-TTATATCCACCTCCAATTAGGGCA-3'(서열번호 2), 랫트 GFAP 프라이머 정방향; 5'-GAAACCAACCTGAGGCTGGAG-3'(서열번호 3), 랫트 GFAP 프라이머 역방향; 5'-GGCGATAGTCATTAGCCTCG-3'(서열번호 4), 랫트 GAPDH 프라이머 정방향; 5'-CCCCCAATGTATCCGTTGTG-3'(서열번호 5), 랫트 GAPDH 프라이머 역방향; 5'-TAGCCCAGGATGCCCTTTAGT-3'(서열번호 6)를 사용하였다(도 1b).Specifically, for immunostaining, microglial cells obtained by the method described in Example <1-1> were washed with 1×PBS, and 4% (v/v) paraformaldehyde/ It was fixed with 4% (w/v) sucrose. Then, the microglia was infiltrated with 0.2% TritonX-100 (Sigma, USA) for 15 minutes at room temperature and for a day at 4°C, a red fluorophore was conjugated to visualize the microglia marker CD11b/c. After reacting with an anti-GFAP antibody (Abcam, Cambridge, UK) conjugated with a green fluorophore to visualize the CD11b/c antibody and the astrocyte marker GFAP, it was washed three times with PBS. Then, reacted with Cy3-conjugated secondary antibody and FITC-conjugated secondary antibody (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Glove, PA, USA) diluted 1:1000 at room temperature for 2 hours, washed with PBS, and then LSM510 confocal Visualization was performed using a microscope (LSM 510 Meta, Zeiss, Gottingen, Germany) (Scale bar 10 μm) (Fig. 1A). In addition, the mixed glial cells and microglia obtained by the method described in Example <1-1> were recovered, and total RNA was isolated using Trizol Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA), and then 1 μg of the isolated RNA was collected. CDNA was synthesized by reacting with reverse transcriptase. Rat Iba-1 primer forward as a primer; 5'-CCATGAAGCCTGAGGAAATTTCA-3' (SEQ ID NO: 1), reverse rat Iba-1 primer; 5'-TTATATCCACCTCCAATTAGGGCA-3' (SEQ ID NO: 2), rat GFAP primer forward; 5'-GAAACCAACCTGAGGCTGGAG-3' (SEQ ID NO: 3), reverse rat GFAP primer; 5'-GGCGATAGTCATTAGCCTCG-3' (SEQ ID NO: 4), rat GAPDH primer forward; 5'-CCCCCAATGTATCCGTTGTG-3' (SEQ ID NO: 5), reverse rat GAPDH primer; 5'-TAGCCCAGGATGCCCTTTAGT-3' (SEQ ID NO: 6) was used (Fig. 1b).

그 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 분리한 미세교세포는 “발달 중인 미세교세포”의 특징인 둥근 아메바 모양임을 확인하였다(도 1a). As a result, as shown in FIG. 1A, it was confirmed that the isolated microglia had a round amoeba shape characteristic of “developmental microglia” (FIG. 1A).

또한, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 혼합 신경교세포와 달리 미세교세포에서 GFAP mRNA가 발현되지 않음을 확인함으로써, 순수한 미세교세포의 분리를 확인하였다(도1b).In addition, as shown in Fig. 1b, by confirming that GFAP mRNA was not expressed in microglia, unlike mixed glial cells, the isolation of pure microglia was confirmed (Fig. 1b).

<실시예 2> 미세교세포가 신경시냅스 형성에 미치는 영향 확인<Example 2> Confirmation of the effect of microglia on neuronal synapse formation

<2-1> 미세교세포에 의한 시냅스 형성 유도 확인<2-1> Confirmation of induction of synapse formation by microglia

발달하는 미세교세포가 신경 시냅스(synapse), 특히, 수상돌기가시(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapses) 및 저해성 시냅스(inhibitory synapses)의 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역염색 및 수상돌기가시 및 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다.To confirm the effect of developing microglial cells on the formation of neural synapses, in particular, dendritic spine, excitatory synapses, and inhibitory synapses, immunostaining and dendrites Quantitative analysis of protrusions and neural synapses was performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 농도별 미세교세포와 공동배양한 15 DIV의 해마 신경세포를 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색한 후, 공초점 현미경을 적용하여 63×대물렌즈를 이용하여 이미지화하였고, MetaMorph 소프트웨어(Universal Imaging)을 이용하여 수상돌기가시를 정량분석하였다. 정량분석 시, 수상돌기가시(0.4 내지 2.5 ㎛) 및 시냅스 단백질 군집의 밀도는 총 8 내지 10개의 신경세포의 30 내지 40개의 수상돌기를 이용해 측정하였고, 1차 수상돌기 가지 지점에서부터 총 길이가 50 ㎛ 이내로 결정하였다(도 2a). 또한, 상기 0.5 × 105 미세교세포와 공동배양한 15 DIV의 해마 신경세포를 녹색 형광단이 접합된 항-EGFP 항체 및 빨강 형광단이 접합된 항-vGULT 항체(SYSY, Gottingen, Germany)를 이용해 상기 기재한 방법으로 면역 염색하고 흥분성 시냅스를 정량분석하였다(도 2b). 또한, 상기 0.5 × 105 미세교세포와 공동배양한 15 DIV의 해마 신경세포를 녹색 형광단이 접합된 항-EGFP 항체 및 빨강 형광단이 접합된 항-vGAT 항체(SYSY, Gottingen, Germany)를 이용해 상기 기재한 방법으로 면역 염색하고 저해성 시냅스를 정량분석하였다(도 2c).Specifically, 15 DIV hippocampal neurons co-cultured with microglia at different concentrations by the method described in Example <1-2> were immunostained using an anti-GFP antibody as in Example <1-3>. , Confocal microscope was applied to image using a 63× objective lens, and the dendrites were quantitatively analyzed using MetaMorph software (Universal Imaging). In quantitative analysis, the density of the dendritic process (0.4 to 2.5 ㎛) and the synaptic protein cluster was measured using 30 to 40 dendrites of a total of 8 to 10 neurons, and the total length from the point of the primary dendrites It was determined to be within 50 μm (FIG. 2A). In addition, 15 DIV hippocampal neurons co-cultured with the 0.5 × 10 5 microglia were used with an anti-EGFP antibody conjugated with a green fluorophore and an anti-vGULT antibody conjugated with a red fluorophore (SYSY, Gottingen, Germany). Immunostaining was performed by the method described above, and excitatory synapses were quantitatively analyzed (Fig. 2b). In addition, 15 DIV hippocampal neurons co-cultured with the 0.5 × 10 5 microglia were used with an anti-EGFP antibody conjugated with a green fluorophore and an anti-vGAT antibody conjugated with a red fluorophore (SYSY, Gottingen, Germany). Immunostaining was performed by the method described above and the inhibitory synapse was quantitatively analyzed (Fig. 2c).

그 결과, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 해마 신경세포만 배양한 대조군에 비해 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포군에서 혼합한 미세교세포의 농도에 따라 수상돌기가시의 밀도가 증가하는 것을 확인하였다(도 2a).As a result, as shown in Figure 2a, it was confirmed that the density of the dendritic process increased according to the concentration of the microglia mixed in the hippocampal neuron group co-cultured with microglia compared to the control group in which only hippocampal neurons were cultured (Fig. 2a).

또한, 도 2b 및 도 2c에 나타낸 바와 같이, 해마 신경세포만 배양한 대조군에 비해 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포군에서 vGLUT로 염색된 흥분성 시냅스의 수 및 vGAT로 염색된 저해성 시냅스의 수가 현저히 증가하는 것을 확인하였다(도 2b 및 도 2c).In addition, as shown in FIGS. 2B and 2C, the number of excitatory synapses stained with vGLUT and the number of inhibitory synapses stained with vGAT in the hippocampal neuron group co-cultured with microglia compared to the control group in which only hippocampal neurons were cultured were remarkably It was confirmed that it increases (Fig. 2b and Fig. 2c).

<2-2> 시냅스 형성에 있어서 별아교세포의 영향 확인<2-2> Confirmation of the effect of astrocytes on synapse formation

최근, 별아교세포의 P2Y1 푸린수용체(purinergic receptors) 자극에 의해 흥분성 후시냅스(post-synapse) 주파 전류(current frequency)가 증가한다고 보고되고 있다(Pascual O, Achoura, S.B., Rostainga, P., Trillera, A., Bessisa, A., 2012, PNAS 109:E197-E205). 따라서, 시냅스 형성에 있어서 별아교세포의 영향을 제거하기 위하여, P2Y 푸린수용체의 길항제인 리액티브 블루(reactive blue, RB)를 이용해 면역염색 및 수상돌기가시 정량분석을 수행하였다.Recently, it has been reported that the excitatory post-synapse current frequency is increased by stimulation of P2Y1 purinergic receptors in astrocytes (Pascual O, Achoura, SB, Rostainga, P., Trillera, etc.) A., Bessisa, A., 2012, PNAS 109:E197-E205). Therefore, in order to remove the effect of astrocytes on synapse formation, quantitative analysis was performed during immunostaining and dendritic processes using reactive blue (RB), an antagonist of P2Y purine receptors.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 미세교세포와 해마 신경세포를 공동배양한 공동배양 시스템(co-culture system)에 리액티브 블루(Sigma, USA) 5 μM 또는 50 μM를 함께 넣어 처리한 후, 상기 실시예 <2-1>과 같이 항-GFP 항체로 면역 염색하여 이미지화하고, 수상돌기가시 정량분석을 수행하였다(도 2d).Specifically, Reactive Blue (Sigma, USA) 5 μM or 50 μM was added to a co-culture system in which microglia and hippocampal neurons were co-cultured by the method described in Example <1-2>. After putting and processing, the image was imaged by immunostaining with an anti-GFP antibody as in Example <2-1>, and quantitative analysis was performed at the time of dendrite (Fig. 2d).

그 결과, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군과 RB를 첨가하여 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군 모두 시냅스 형성이 유사하게 증가하는 것을 확인함으로써, 시냅스 형성은 별아교세포와 상관없이 오직 미세교세포에 의해 유도됨을 확인하였다. 따라서, 상기 <실시예 2>의 결과들을 통해 세포 배양 삽입체에 있는 발달하는 미세교세포는 해마 신경세포와 간접적인 접촉을 통해 시냅스 형성을 유도함을 확인하였다(2d).As a result, as shown in Fig. 2d, it was confirmed that synapse formation was similarly increased in both the hippocampal neuron group co-cultured with microglia and the hippocampal neuron group co-cultured with microglia by adding RB. It was confirmed that it was only induced by microglial cells regardless of. Accordingly, it was confirmed through the results of <Example 2> that the developing microglial cells in the cell culture insert induce synapse formation through indirect contact with hippocampal neurons (2d).

<실시예 3> 미세교세포부터 분비된 IL-10이 신경 시냅스 형성에 미치는 영향<Example 3> Effect of IL-10 secreted from microglia on neural synapse formation

<3-1> 미세교세포로부터 분비된 IL-10에 의한 시냅스 형성 유도 확인<3-1> Confirmation of induction of synapse formation by IL-10 secreted from microglia

미세교세포는 외부의 자극에 의해 여러 종류의 사이토킨(cytokine)을 분비하고(Hanisch UK, Ketternmann, H., 2007, Nature Neuroscience 10:1387-1394), 미세교세포에서 분비되는 사이토킨 중, TNF-α 또는 IL-1β와 같은 전염증성 사이토킨(pro-inflammatory cytokine) 및 항염증성 사이토킨(anti-inflammatory cytokine)인 IL-10은 시냅스 가소성뿐만 아니라 시냅스 효율성을 조절한다고 보고되고 있다(Beattie EC, Stellwagen D., Morishita, W., Bresnahan, J.C., Ha, B.K., Zastrow, M.V., Beattie, M.S., Malenka, M.C., 2002, Science 295:2282-2285, Stellwagen D, Malenka, R.C., 2006, Nature 440:1054-1059, Kelly A, Lynch, A., Vereker, E., Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker, E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572). 따라서, 사이토킨 IL-10이 해마 신경세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면염 염색, 신경 시냅스 정량분석 및 ELISA 분석법을 수행하였다.Microglia secrete several types of cytokines by external stimulation (Hanisch UK, Ketternmann, H., 2007, Nature Neuroscience 10:1387-1394), among cytokines secreted from microglia, TNF-α or It has been reported that IL-10, a pro-inflammatory cytokine such as IL-1β and an anti-inflammatory cytokine, regulates synaptic plasticity as well as synaptic efficiency (Beattie EC, Stellwagen D., Morishita). , W., Bresnahan, JC, Ha, BK, Zastrow, MV, Beattie, MS, Malenka, MC, 2002, Science 295:2282-2285, Stellwagen D, Malenka, RC, 2006, Nature 440:1054-1059, Kelly A, Lynch, A., Vereker, E., Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker, E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572 ). Therefore, in order to confirm the effect of cytokine IL-10 on hippocampal neurons, cotton infection staining, neuronal synapse quantitative analysis, and ELISA analysis were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 8 DIV의 해마 신경세포에 2, 5 및 10 ng/㎖ 재조합 IL-10(R&D system, Minneapolis, MN, USA)을 처리하고, 1주일 후 상기 실시예 <2-1>과 같이 항-GFP 항체(도 3a), 항-vGLUT 항체(도 3b) 및 항-vGAT 항체(도 3c)를 이용해 면역 염색하여 이미지화하고, 수상돌기가시, 흥분성 시냅스, 및 저해성 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 3a 내지 도 3c). 또한, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 해마 신경세포, 미세교세포 및 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포에서 분비되는 IL-10의 분비량 및 상기 실시예 <1-1>에 기재된 방법으로 다공성 세포배양 삽입체에 옮긴 1일, 3일 및 7일 된 미세교세포에서 분비되는 IL-10의 분비량을 ELISA kit(BD, OptEIA Set Mouse IL-10, BD Biosciences, San Diego, CA, USA)를 이용하여 제조사의 절차에 따라 측정하였다(도 3d). 또한, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 해마 신경세포 및 1 × 105 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에 5 ng/㎖ 재조합 IL-10 처리하고, 1주일 후 상기 실시예 <2-1>과 같이 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 3e). Specifically, 8 DIV hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2> were treated with 2, 5 and 10 ng/ml recombinant IL-10 (R&D system, Minneapolis, MN, USA), After one week, as in Example <2-1>, an anti-GFP antibody (Fig. 3a), an anti-vGLUT antibody (Fig. 3b), and an anti-vGAT antibody (Fig. 3c) were used for immunostaining to image, and the dendrites were Time, excitatory synapse, and inhibitory synapse quantitative analysis was performed (Figs. 3a to 3c). In addition, the amount of IL-10 secreted from hippocampal neurons, microglia, and hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2> and co-cultured with microglia, and in Example <1-1> ELISA kit (BD, OptEIA Set Mouse IL-10, BD Biosciences, San Diego, CA, USA) was measured according to the manufacturer's procedure (FIG. 3D). In addition, the hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2> and the hippocampal neurons co-cultured with 1 × 10 5 microglia were treated with 5 ng/ml recombinant IL-10, and 1 week later As in Example <2-1>, the neural synapse quantitative analysis was performed (Fig. 3e).

그 결과, 도 3a에 나타낸 바와 같이, IL-10을 처리하지 않은 해마 신경세포군에 비해 2, 5 및 10 ng/㎖ IL-10을 처리한 해마 신경세포군의 경우, 수상돌기가시의 밀도가 증가하고, 특히, 5 ng/㎖ IL-10을 처리한 군에서 수상돌기가시의 밀도가 현저히 증가하는 것을 확인하였다(도 3a).As a result, as shown in Figure 3a, in the case of the hippocampal neuron group treated with 2, 5 and 10 ng/ml IL-10 compared to the hippocampal neuron group not treated with IL-10, the density of dendrites increased and , In particular, it was confirmed that the density of dendrites significantly increased in the group treated with 5 ng/ml IL-10 (FIG. 3A).

또한, 도 3b 및 3c에 나타낸 바와 같이, 모든 IL-10을 처리한 해마 신경세포군에서 흥분성 시냅스의 수 및 저해성 시냅스의 수가 증가하는 것을 확인하였다(도 3b 및 도 3c).In addition, as shown in Figs. 3b and 3c, it was confirmed that the number of excitatory synapses and the number of inhibitory synapses increased in the hippocampal neuron cell group treated with all IL-10 (FIGS. 3b and 3c ).

또한, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 미세교세포 단독배양군 및 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에서 IL-10 분비량이 현저히 증가하고, 미세교세포의 배양 기간에 따라 IL-10 분비량이 증가하는 것을 확인함으로써, 외부 자극을 받지 않은 정상적인 미세교세포에서 IL-10이 유의적으로 분비됨을 확인하였다(도 3d).In addition, as shown in FIG. 3D, it was confirmed that the amount of IL-10 secreted was significantly increased in the microglia alone culture group and the hippocampal neuron group co-cultured with microglia, and the amount of IL-10 secreted increased according to the culture period of the microglia. By doing so, it was confirmed that IL-10 was significantly secreted from normal microglial cells that were not exposed to external stimulation (FIG. 3D).

아울러, 도 3e에 나타낸 바와 같이, 재조합 IL-10을 처리한 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군의 시냅스 형성이 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군의 시냅스 형성 양상과 유사함을 확인함으로써, 미세교세포 및 IL-10은 신경 시냅스 형성 유도에 있어서 동일한 신호 경로를 이용함을 확인하였다(도 3e).In addition, as shown in Figure 3e, by confirming that the synapse formation of the hippocampal neuron group co-cultured with microglia treated with recombinant IL-10 is similar to the synapse formation pattern of the hippocampal neuron group co-cultured with microglia, microscopic It was confirmed that glial cells and IL-10 use the same signaling pathway in inducing neural synapse formation (Fig. 3e).

<3-2> 전염증성 사이토킨이 시냅스 형성에 미치는 영향 확인<3-2> Confirmation of the effect of pro-inflammatory cytokines on synapse formation

TNF-α는 전시냅스 NMDA 수용체 의존 시냅스 전위(presynaptic NMDA receptor-dependent synaptic potentiation)를 유도하고(Santello M, Bezzi, P., Volterra, A., 2011, Neuron 69:988-1001), IL-1β는 해마 슬라이스(hippocampal slice)에서 장기 상승 작용(long-term potentiation, LTP)을 완화한다고 보고되고 있다(Kelly A, Lynch, A., Vereker, E., Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker, E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572). 따라서, TNF-α, IL-1β, IL-6 및 IL-4 등 전염증성 사이토킨이 시냅스 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역염색 및 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다.TNF-α induces presynaptic NMDA receptor-dependent synaptic potentiation (Santello M, Bezzi, P., Volterra, A., 2011, Neuron 69:988-1001), IL-1β Is reported to alleviate long-term potentiation (LTP) in hippocampal slice (Kelly A, Lynch, A., Vereker, E., Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker). , E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572). Therefore, in order to confirm the effect of proinflammatory cytokines such as TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-4 on synapse formation, immunostaining and quantitative analysis of neural synapses were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <3-1>과 같이 8 DIV 해마 신경세포에 2, 5, 10 및 20 ng/㎖ IL-1β(R&D system, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고, 1 주일 후 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 4a). 또한, 상기 방법과 동일하게 8 DIV 해마 신경세포에 0.03, 0.3, 3, 10 및 100 ng/㎖ TNF-α(R&D system, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고, 1 주일 후 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 4b). 또한, 상기 방법과 동일하게 8 DIV 해마 신경세포에 0.5, 5, 20 및 400 ng/㎖ IL-6(R&D system, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고, 1 주일 후 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 4c). 또한, 상기 방법과 동일하게 8 DIV 해마 신경세포에 2, 5 및 10 ng/㎖ IL-4(R&D system, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고, 1 주일 후 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 4d).Specifically, as in Example <3-1>, 8 DIV hippocampal neurons were treated with 2, 5, 10 and 20 ng/ml IL-1β (R&D system, Minneapolis, MN, USA), and after one week Immunostaining was performed using -GFP antibody and visualized, and a quantitative analysis of neural synapses was performed (Fig. 4a). In addition, in the same manner as described above, 8 DIV hippocampal neurons were treated with 0.03, 0.3, 3, 10, and 100 ng/ml TNF-α (R&D system, Minneapolis, MN, USA), and an anti-GFP antibody was prepared after 1 week. Using immunostaining, visualization was performed, and a quantitative analysis of neural synapses was performed (FIG. 4B). In addition, in the same manner as described above, 8 DIV hippocampal neurons were treated with 0.5, 5, 20 and 400 ng/ml IL-6 (R&D system, Minneapolis, MN, USA) and immunized with an anti-GFP antibody after 1 week. Visualization was performed by staining and quantitative analysis of neural synapses was performed (FIG. 4C). In addition, 8 DIV hippocampal neurons were treated with 2, 5 and 10 ng/ml IL-4 (R&D system, Minneapolis, MN, USA) in the same manner as described above, and immunostained using an anti-GFP antibody after 1 week. Visualization and neural synaptic quantitative analysis was performed (Fig. 4d).

그 결과, 도 4a 내지 도 4d에 나타낸 바와 같이, 재조합 IL-1β, TNF-α, IL-6 및 IL-4는 농도에 상관없이 해마 신경세포의 신경 시냅스 형성을 유도하지 않음을 확인하였다(도 4a 내지 4d). 따라서, 상기 <실시예 3>의 결과들을 통해 미세교세포 및 미세교세포에서 분비된 IL-10에 의해 신경 시냅스의 형성이 유도됨을 확인하였다(도 4a 내지 도 4d).As a result, as shown in Figures 4a to 4d, it was confirmed that the recombinant IL-1β, TNF-α, IL-6 and IL-4 did not induce neural synapse formation of hippocampal neurons regardless of the concentration (Fig. 4a to 4d). Accordingly, it was confirmed through the results of <Example 3> that the formation of neural synapses was induced by microglia and IL-10 secreted from microglia (FIGS. 4A to 4D ).

<< 실시예Example 4> 해마 신경세포의 4> hippocampal neurons ILIL -10 수용체 발현 및 시냅스 형성에 미치는 영향Effect on -10 receptor expression and synapse formation

<4-1> 해마 신경세포에서 IL-10 수용체 mRNA 발현 확인<4-1> Confirmation of IL-10 receptor mRNA expression in hippocampal neurons

중추신경계에 있는 신경교세포에서 IL-10 수용체가 발현된다고 보고되고 있고, 척수 신경세포(spinal neuron), 대뇌피질 신경세포(cortical neuron) 및 망막 절세포(retinal ganglion cells)도 IL-10 수용체를 가지고 있다고 보고되고 있다(Zhou Z, Peng, X., Insolera, R., Fink, D.J., Mata, M., 2009, Journal of Neurochemistry 110:1617-1627, Sharma S, Yang, B., Xi, XP., Grotta, J.C., Aronowski, J., Savitz, S.I., 2011, Brain Research 1373:189-194, Diem R, Hobom, M., Grotsch, P., Kramer, B., Bahr, M., 2003, Molecular and Cellular Neuroscience 22:487-500). 따라서, 해마 신경세포에서 IL-10 수용체의 mRNA 발현을 확인하기 위하여, 해마 신경세포, 혼합된 신경교세포, 및 미세교세포를 이용해 RT-PCR을 수행하였다.It is reported that the IL-10 receptor is expressed in glial cells in the central nervous system, and the spinal neuron, cortical neuron, and retinal ganglion cells also have IL-10 receptor. (Zhou Z, Peng, X., Insolera, R., Fink, DJ, Mata, M., 2009, Journal of Neurochemistry 110:1617-1627, Sharma S, Yang, B., Xi, XP. , Grotta, JC, Aronowski, J., Savitz, SI, 2011, Brain Research 1373:189-194, Diem R, Hobom, M., Grotsch, P., Kramer, B., Bahr, M., 2003, Molecular and Cellular Neuroscience 22:487-500). Therefore, in order to confirm the mRNA expression of the IL-10 receptor in hippocampal neurons, RT-PCR was performed using hippocampal neurons, mixed glial cells, and microglia.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1> 및 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 7 DIV 및 15 DIV의 해마 신경세포, 7 DIV 및 15 DIV의 혼합된 신경교세포, 및 미세교세포를 회수하여 상기 실시예 <1-3>과 같이 IL-10, IL-10 수용체 α, IL-10 수용체 β, Iba-1, GFAP, GAPDH 및 β-actin의 프라이머를 이용해 RT-PCR을 수행하였다. 프라이머로 랫트 IL-10 프라이머 정방향; 5'-TGCCTTCAGTCAAGTGAAGAC-3'(서열번호 7), 랫트 IL-10 프라이머 역방향; 5'-AAACTCATTCATGGCCTTGTA-3'(서열번호 8), 랫트 IL-10 수용체 α 프라이머 정방향; 5'-CTCGCTTCACAGTGGATGAA-3'(서열번호 9), 랫트 IL-10 수용체 α 프라이머 역방향; 5'-TAAATACGGTGGTGCGTGAA-3'(서열번호 10), 랫트 IL-10 수용체 β 프라이머 정방향; 5'-TCAGCATGGTGTGGTTCATT-3'(서열번호 11), 랫트 IL-10 수용체 β 프라이머 역방향; 5'-TCTTCCGTGATGATGCTCAG-3'(서열번호 12), 랫트 β-actin 프라이머 정방향; 5'-AGAAGAGCTATGAGCTGCCTGACG-3'(서열번호 13), 랫트 β-actin 프라이머 역방향; 5'-TACTTGCGCTCAGGAGGAGCAATG-3'(서열번호 14)를 사용하였다(도 5a).Specifically, 7 DIV and 15 DIV hippocampal neurons, 7 DIV and 15 DIV mixed glial cells, and microglia obtained by the method described in Examples <1-1> and <1-2> were recovered. RT-PCR was performed using primers of IL-10, IL-10 receptor α, IL-10 receptor β, Iba-1, GFAP, GAPDH and β-actin as in Example <1-3>. Rat IL-10 primer forward as a primer; 5'-TGCCTTCAGTCAAGTGAAGAC-3' (SEQ ID NO: 7), reverse rat IL-10 primer; 5'-AAACTCATTCATGGCCTTGTA-3' (SEQ ID NO: 8), rat IL-10 receptor α primer forward; 5'-CTCGCTTCACAGTGGATGAA-3' (SEQ ID NO: 9), rat IL-10 receptor α primer reverse; 5'-TAAATACGGTGGTGCGTGAA-3' (SEQ ID NO: 10), rat IL-10 receptor β primer forward; 5'-TCAGCATGGTGTGGTTCATT-3' (SEQ ID NO: 11), rat IL-10 receptor β primer reverse; 5'-TCTTCCGTGATGATGCTCAG-3' (SEQ ID NO: 12), rat β-actin primer forward; 5'-AGAAGAGCTATGAGCTGCCTGACG-3' (SEQ ID NO: 13), reverse rat β-actin primer; 5'-TACTTGCGCTCAGGAGGAGCAATG-3' (SEQ ID NO: 14) was used (FIG. 5A).

그 결과, 도 5a에 나타낸 바와 같이, IL-10 수용체 α의 경우, 7 DIV의 어린 해마 신경세포에서 주로 발현되는 반면, IL-10 수용체 β의 경우, 7 DIV 및 15 DIV의 어린 해마 신경세포에서 유사하게 발현되는 것을 확인하였다(도 5a, IL-10 수용체 α 및 IL-10 수용체 β, 1열 및 2열). 또한, 미세교세포 단독배양군은 Iba-1 mRNA의 발현이 현저히 높지만 해마 신경세포 단독배양군에서는 미세교세포 마커인 Iba-1 mRNA가 발현되지 않으므로, 상기 해마 신경세포 단독배양군에는 미세교세포가 섞여 있지 않으며, IL-10 수용체가 해마 신경세포로부터 유래한 것임을 확인하였다(도 5a, Iba-1, 1열 및 2열). 한편, 해마 신경세포 단독배양군에 별아교세포가 일부 섞여 있으나(도 5a, GFAP, 1열 및 2열), 15 DIV의 해마 신경세포군에 비해 7 DIV의 해마 신경세포군에서 IL-10 수용체 α mRNA 발현이 강하고, 반대로 7 DIV의 해마 신경세포군에 비해 15 DIV의 해마 신경세포군에서 GFAP 발현이 강하다는 것을 확인함으로써, 해마 신경세포군의 IL-10 수용체 mRNA는 별아교세포로부터 유래한 것이 아님을 확인하였다(도 5a). As a result, as shown in FIG. 5A, IL-10 receptor α is mainly expressed in young hippocampal neurons of 7 DIV, whereas IL-10 receptor β is expressed in young hippocampal neurons of 7 DIV and 15 DIV. It was confirmed that they were similarly expressed (FIG. 5A, IL-10 receptor α and IL-10 receptor β, rows 1 and 2). In addition, the expression of Iba-1 mRNA was remarkably high in the microglial cell culture group, but the hippocampal neuron cell culture group alone did not express Iba-1 mRNA, a microglia marker, so that the hippocampal neuron cell culture group alone did not contain microglia. It was confirmed that the IL-10 receptor was derived from hippocampal neurons (FIG. 5A, Iba-1, rows 1 and 2). On the other hand, although some astrocytes are mixed in the hippocampal neuron culture group alone (Fig. 5a, GFAP, rows 1 and 2), IL-10 receptor α mRNA expression in the hippocampal neuron group at 7 DIV compared to the hippocampal neuron group at 15 DIV. Conversely, by confirming that GFAP expression was stronger in the hippocampal neuron group of 15 DIV compared to the hippocampal neuron group of 7 DIV, it was confirmed that the IL-10 receptor mRNA of the hippocampal neuron group was not derived from astrocytes (Fig. 5a).

<4-2> 해마 신경세포에서 IL-10 수용체 단백질 발현 확인<4-2> Confirmation of IL-10 receptor protein expression in hippocampal neurons

해마 신경세포에서 IL-10 수용체의 단백질 발현을 확인하기 위하여, 해마 신경세포, 혼합된 신경교세포, 및 미세교세포를 이용해 웨스턴 블럿팅(western blotting) 및 면역염색법을 수행하였다.In order to confirm the protein expression of the IL-10 receptor in hippocampal neurons, western blotting and immunostaining were performed using hippocampal neurons, mixed glial cells, and microglia.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1> 및 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 7 DIV 및 15 DIV의 해마 신경세포, 7 DIV 및 15 DIV의 혼합된 신경교세포 및 미세교세포를 회수하여 프로티아제 억제제(protease inhibitor) 및 포스파타제(phosphatase), 1%(v/v) Triton X-100을 포함한 차가운 pH 7.4 DPBS(Dulbecco's phosphate-buffered saline)( Invitrogen, USA)를 이용해 30분 동안 4℃에서 반응시켜 세포 용해물을 수득하였다. 수득한 용해물은 SDS 시료 완충용액을 첨가하여 반응을 종결시킨 후, SDS-PAGE 겔(gel)을 이용하여 분리하고 nitrocellulose membrane(Amersham, UK)으로 전달시켰다. 각 인자의 일차 항체를 처리하여 반응시킨 후, 상기 막에 붙은 일차 항체에 HRP-접합 이차 항체를 붙이고, 이를 ECL(Pierce chemical co, USA)을 이용하여 확인하였다. 일차 항체로 항-IL-10 수용체 α(R&D systems, Minneapolis, MN,USA), 항-Iba-1(Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan), 항-GFAP, 항-β-actin(Cell Signaling, Danvers, MA, USA), 항-PSD-95(Millipore, Germany) 및 항-α-tubulin(Sigma, USA) 항체를 사용하였다(도 5b). 또한, 배자기 18일(E18) 랫트, 생후 1, 3, 7 및 14일(P1, P3, P7, P4)된 랫트, 및 생후 3 및 6주(P3W, P6W)된 랫트로부터 뇌를 적출하고, 프로티아제 억제제, 0.32 M 수크로즈, 4 mM HEPES, 1 mM MgCl2, 0.5 mM CaCl2를 포함한 차가운 완충 수크로즈(pH 7.3)로 조직 분쇄기를 이용해 용해하여 조직 용해물을 수득하고, 수득한 조직 용해물은 상기 방법과 같이 웨스턴 블럿팅을 수행하였다. 일차 항체로 일차 항원으로 항-IL-10 수용체 α, 항-PSD-95 및 항-α-tubulin 항체를 사용하였다(도 5c). 또한, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 6 DIV의 해마 신경세포를 상기 실시예 <1-3>과 같이 일차 항체로 빨강 형광단이 접합된 항-IL-10 수용체 α 항체(Santa Cruz, Dallas, TX, USA) 및 녹색 형광단이 접합된 항-MAP2 항체(신경세포 마커)(Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA)를 사용하여 면역 염색하여 시각화하였다(도 5d).Specifically, 7 DIV and 15 DIV hippocampal neurons, 7 DIV and 15 DIV mixed glial cells and microglia obtained by the methods described in Examples <1-1> and <1-2> were recovered to Cold pH 7.4 DPBS (Dulbecco's phosphate-buffered saline) (Invitrogen, USA) with a protease inhibitor and phosphatase, 1% (v/v) Triton X-100 at 4°C for 30 minutes. Reaction to obtain a cell lysate. The obtained lysate was terminated by adding an SDS sample buffer solution, and then separated using an SDS-PAGE gel and transferred to a nitrocellulose membrane (Amersham, UK). After reacting by treating the primary antibodies of each factor, an HRP-conjugated secondary antibody was attached to the primary antibody attached to the membrane, and this was confirmed using ECL (Pierce chemical co, USA). Primary antibodies are anti-IL-10 receptor α (R&D systems, Minneapolis, MN, USA), anti-Iba-1 (Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan), anti-GFAP, anti-β-actin (Cell Signaling, Danvers, MA, USA), anti-PSD-95 (Millipore, Germany) and anti-α-tubulin (Sigma, USA) antibodies were used (FIG. 5B). In addition, the brain was removed from the embryonic 18 days (E18) rat, the 1, 3, 7 and 14 days old (P1, P3, P7, P4) rats, and the 3 and 6 weeks old (P3W, P6W) rats. , A protease inhibitor, 0.32 M sucrose, 4 mM HEPES, 1 mM MgCl 2 , 0.5 mM CaCl 2 by dissolving with cold buffered sucrose (pH 7.3) using a tissue grinder to obtain a tissue lysate, and the obtained The tissue lysate was subjected to Western blotting as described above. As the primary antibody, anti-IL-10 receptor α, anti-PSD-95, and anti-α-tubulin antibodies were used as primary antigens (FIG. 5C). In addition, 6 DIV hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2> were used as a primary antibody to anti-IL-10 receptor α antibody conjugated with a red fluorophore as in Example <1-3>. (Santa Cruz, Dallas, TX, USA) and green fluorophore conjugated anti-MAP2 antibody (nerve cell marker) (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA) was used to visualize by immunostaining (Fig. 5d) .

그 결과, 도 5b 및 도 5c에 나타낸 바와 같이, 7 DIV의 해마 신경세포군에서 IL-10 수용체 α 단백질이 주로 발현되고(도 7a, 1열 및 2열), 랫트 태아의 발달 중인 뇌 및 출생한지 얼마 안 된 랫트에서 IL-10 수용체 단백질의 발현이 높다는 것을 확인하였다(도 5c). As a result, as shown in Figs. 5b and 5c, the IL-10 receptor α protein is mainly expressed in the hippocampal neuron group of 7 DIV (Fig. 7a, rows 1 and 2), and the developing brain and birth place of the rat fetus It was confirmed that the expression of the IL-10 receptor protein was high in few rats (Fig. 5c).

또한, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 해마 신경세포에서 중추신경원 및 피질신경원과 유사하게 IL-10 수용체가 발현되는 것을 시각적으로 확인하였다(도 5d).In addition, as shown in FIG. 5D, it was visually confirmed that the IL-10 receptor was expressed in hippocampal neurons similar to the central and cortical neurons (FIG. 5D ).

<4-3> 해마 신경세포의 <4-3> of hippocampal nerve cells ILIL -10 수용체에 결합하는 Binds to the -10 receptor ILIL -10에 의한 시냅스 형성 확인Confirmation of synapse formation by -10

시냅스 형성에 있어서 해마 신경세포의 IL-10 수용체에 결합하는 IL-10의 기능을 확인하기 위하여, 해마 신경세포의 IL-10 수용체와 IL-10의 결합을 억제하는 IL-10 수용체의 비활성화항체 또는 항-TNF-α 항체를 처리하고 면역 염색 및 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다.In order to confirm the function of IL-10 binding to IL-10 receptor of hippocampal neurons in synapse formation, an inactivating antibody of IL-10 receptor that inhibits the binding of IL-10 receptor and IL-10 of hippocampal neurons or Anti-TNF-α antibody was treated and immunostaining and neural synapse quantitative analysis were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 해마 신경세포 및 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에 IL-10 수용체의 비활성화항체(R&D systems, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스를 정량분석하였다(도 6a). 또한, 상기 해마 신경세포 및 미세교세포와 공동배양한 해마 신경세포에 항 TNF-α 항체(R&D systems, Minneapolis, MN, USA)를 처리하고 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP를 이용해 면역 염색하여 시각화하고 신경 시냅스를 정량분석하였다(도 6b). Specifically, the hippocampal neuron obtained by the method described in Example <1-2> and the hippocampal neuron co-cultured with microglia were treated with an IL-10 receptor inactivating antibody (R&D systems, Minneapolis, MN, USA). Then, as in Example <1-3>, immunostaining was performed using anti-GFP to visualize and quantitatively analyze neural synapses (FIG. 6A). In addition, the hippocampal neurons and the hippocampal neurons co-cultured with microglia were treated with an anti-TNF-α antibody (R&D systems, Minneapolis, MN, USA), and an anti-GFP was used as in Example <1-3>. Visualization was performed by immunostaining, and neural synapses were quantitatively analyzed (FIG. 6B).

그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에 IL-10 수용체 비활성화항체를 처리한 경우, 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에 비해 수상돌기가시의 수가 감소하는 것을 확인함으로써, IL-10과 해마 신경세포의 IL-10 수용체의 결합이 억제되면 미세교세포에 의한 시냅스 형성 유도가 사라지는 것을 확인하였다(도 6a). As a result, as shown in Fig. 6a, when the hippocampal neuron group co-cultured with microglia was treated with an IL-10 receptor inactivating antibody, the number of dendritic spines decreased compared to the hippocampal neuron group co-cultured with microglia. By confirming, it was confirmed that when the binding of IL-10 and the IL-10 receptor of the hippocampal neuron is inhibited, the induction of synapse formation by microglial cells disappears (FIG. 6A).

또한, 도 6b에 나타낸 바와 같이, IL-10 수용체 비활성화항체를 처리한 경우와 달리 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에 항 TNF-α 항체를 처리한 경우, 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군과 비슷한 수준으로 수상돌기가시의 수가 유지되는 것을 확인함으로써, 항 TNF-α 항체는 미세교세포에 의한 시냅스 형성 유도를 억제하지 못함을 확인하였다(도 6b). 따라서, 상기 <실시예 4>의 결과들을 통해 IL-10 수용체가 어린 해마 신경세포에서 발현되고, 미세교세포에서 분비된 IL-10이 상기 해마 신경세포의 IL-10 수용체에 결합하여 시냅스 형성을 유도함을 확인하였다. In addition, as shown in Figure 6b, unlike the case where the IL-10 receptor inactivating antibody was treated, when the anti-TNF-α antibody was treated in the hippocampal neuron group co-cultured with microglia, the hippocampal neuron group co-cultured with microglia By confirming that the number of dendrites is maintained at a level similar to that, it was confirmed that the anti-TNF-α antibody did not inhibit the induction of synapse formation by microglia (FIG. 6b). Therefore, through the results of <Example 4>, the IL-10 receptor is expressed in young hippocampal neurons, and IL-10 secreted from microglia binds to the IL-10 receptor of the hippocampal neuron to induce synapse formation. Was confirmed.

<< 실시예Example 5> 5> ILIL -10 수용체 -10 receptor 넉다운(knockdown)에To knockdown 의한 신경 시냅스 형성 감소 확인 Confirmation of reduced neural synapse formation

<5-1> 해마 신경세포에서 IL-10 수용체 넉다운 확인<5-1> Confirmation of IL-10 receptor knockdown in hippocampal neurons

해마 신경세포에 있는 IL-10 수용체의 발현을 억제하기 위하여, 렌티바이러스(lentivirus)를 이용해 shRNA를 형질감염하고 RT-PCR을 수행하였다.In order to suppress the expression of IL-10 receptor in hippocampal neurons, shRNA was transfected with a lentivirus and RT-PCR was performed.

구체적으로, IL-10 수용체 발현을 억제하기 위해 랫트 IL-10 수용체의 738 내지 756 뉴클레오티드(nucleotide) 서열(IL-10 수용체 shRNA#1); 5'-CGTGGAATCCCGAATTAAC-3'(서열번호 15), 랫트 IL-10 수용체의 1429 내지 1447 뉴클레오티드 서열(IL-10 수용체 shRNA#2); 5'-TACCAGAAGCAGACCAGAT-3'(서열번호 16) 및 렌티바이러스 벡터를 이용하여 형질감염용 벡터를 제작하였다. 바이러스 제작을 위하여, 인산 칼슘 방법을 사용하여 패킹 세포주에 형질감염하였다. IL-10 수용체 shRNA#1 발현 렌티바이러스 15, 20 및 25 A.U.(임의의 단위, arbitrary unit)를 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 3 DIV의 해마 신경세포에 감염시키고 7 DIV 때, 상기 실시예 <1-3>과 같이 RT-PCR을 수행하였다(도 7a).Specifically, in order to inhibit IL-10 receptor expression, the 738 to 756 nucleotide sequence of the rat IL-10 receptor (IL-10 receptor shRNA#1); 5'-CGTGGAATCCCGAATTAAC-3' (SEQ ID NO: 15), the 1429-1447 nucleotide sequence of the rat IL-10 receptor (IL-10 receptor shRNA#2); A vector for transfection was prepared using 5'-TACCAGAAGCAGACCAGAT-3' (SEQ ID NO: 16) and a lentiviral vector. For virus production, the packing cell line was transfected using the calcium phosphate method. IL-10 receptor shRNA#1 expressing lentivirus 15, 20, and 25 AU (arbitrary units) were infected with 3 DIV hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2>, and 7 DIV At this time, RT-PCR was performed as in Example <1-3> (Fig. 7a).

그 결과, 도 7a에 나타낸 바와 같이, shRNA 도입으로 인해 해마 신경세포의 IL-10 수용체 α의 발현이 감소하는 것을 확인하였다(도 7a).As a result, as shown in Fig. 7a, it was confirmed that the expression of IL-10 receptor α in hippocampal neurons decreased due to the introduction of shRNA (Fig. 7a).

<5-2> IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포에서 신경 시냅스 형성 감소 확인<5-2> IL-10 receptor knockdown confirmed reduction of neural synapse formation in hippocampal neurons

상기 실시예 <5-1>과 같이 IL-10 수용체 발현이 억제된 해마 신경세포 IL-10이 신경 시냅스 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역형광분석 및 수상돌기가시 정량분석을 수행하였다.As in Example <5-1>, in order to confirm the effect of the hippocampal neuron IL-10 in which IL-10 receptor expression is suppressed on the formation of neural synapses, immunofluorescence analysis and quantitative analysis of dendrites were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <5-1>의 IL-10 수용체 shRNA#1 및 IL-10 수용체 shRNA#2를 pSuper.gfp/neo 플라스미드 벡터(OligoEngine, Seattle, WA, USA) 내로 서브클론(subclone)하고, 인산 칼슘 방법으로 상기 shRNA가 포함된 pSuper.gfp/neo를 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 7 DIV의 해마 신경세포에 트렌스펙션(transfection)한 후, 5 ng/㎖ 재조합 IL-10을 처리 또는 무처리하고 15 DIV 때 상기 실시예 <2-1>과 같이 면역 염색하여 시각화하고, 수상돌기가시 정량분석을 수행하였다(도 7b).Specifically, the IL-10 receptor shRNA#1 and IL-10 receptor shRNA#2 of Example <5-1> were subcloned into pSuper.gfp/neo plasmid vector (OligoEngine, Seattle, WA, USA). And, pSuper.gfp/neo containing the shRNA by the calcium phosphate method was transfected into 7 DIV hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2>, and then 5 ng/ml Recombinant IL-10 was treated or untreated, and visualized by immunostaining as in Example <2-1> at 15 DIV, and quantitative analysis was performed at the time of dendrites (Fig. 7b).

그 결과, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 미세교세포를 공동배양한 IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포 및 재조합 IL-10을 처리한 미세교세포를 공동배양한 IL-10 수용체 넉다운 해마 신경세포 모두 수상돌기가시의 수가 감소하는 것을 확인함으로써, 미세교세포 및 재조합 IL-10에 의한 시냅스 형성 유도가 전반적으로 사라지는 것을 확인하였다(도 7b). 따라서, 상기 <실시예 5>의 결과들을 통해, 발달 중인 미세교세포가 어린 해마 신경세포에서 발현되는 IL-10 수용체에 결합하는 IL-10을 분비함으로써 신경 발달을 조절함을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 7b, both IL-10 receptor knockdown hippocampal neurons co-cultured with microglia and IL-10 receptor knockdown hippocampal neurons co-cultured with recombinant IL-10 microglia By confirming the decrease in the number of, it was confirmed that the induction of synapse formation by microglia and recombinant IL-10 disappeared as a whole (Fig. 7b). Therefore, through the results of <Example 5>, it was confirmed that developing microglia regulates neural development by secreting IL-10 that binds to the IL-10 receptor expressed in young hippocampal neurons.

<실시예 6> IL-1β의 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10 길항작용 확인<Example 6> Confirmation of IL-10 antagonism of IL-1β in neural synapse formation

<6-1> IL-1β의 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10 저해 확인<6-1> Confirmation of IL-10 inhibition in IL-1β neural synapse formation

항염증성 사이토킨 IL-10은 장기 상승 작용(long-term potentiation, LTP)과 같은 신경 기능에 있어서 IL-1β의 영향과 길항작용을 한다고 보고되고 있다(Kelly A, Lynch, A., Vereker, E., Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker, E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572). 따라서, IL-1β가 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10을 저해하는지 확인하기 위하여, 면역 염색 및 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다.Anti-inflammatory cytokine IL-10 has been reported to have an effect and antagonism of IL-1β on neurological functions such as long-term potentiation (LTP) (Kelly A, Lynch, A., Vereker, E. , Nolan, Y., Queenan, P., Whittaker, E., O'Neill, L., Lynch, M., 2001, Journal of Biological Chemistry 276:45564-45572). Therefore, in order to confirm whether IL-1β inhibits IL-10 in neural synapse formation, immunostaining and neural synapse quantitative analysis were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 8 DIV의 해마 신경세포에 재조합 IL-10 또는 IL-1β를 농도별로 처리하고, 1 주일 후 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP 항체로 면역 염색하고 시각화하여 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 8a). 또한, 상기 8 DIV의 해마 신경세포에 5 ng/㎖의 재조합 IL-10 또는 5 ng/㎖의 TNF-α를 처리하고, 1 주일 후 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP 항체로 면역 염색하고 시각화하여 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 8b).Specifically, 8 DIV hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2> were treated with recombinant IL-10 or IL-1β at different concentrations, and after 1 week, Example <1-3> and Similarly, immunostaining with anti-GFP antibody and visualization was performed to perform a neural synapse quantitative analysis (FIG. 8A). In addition, the 8 DIV hippocampal neurons were treated with 5 ng/ml of recombinant IL-10 or 5 ng/ml of TNF-α, and after 1 week, an anti-GFP antibody was used as in Example <1-3>. Immunostaining and visualization were performed to perform a neural synapse quantitative analysis (FIG. 8B).

그 결과, 도 8a에 나타낸 바와 같이, IL-10을 처리한 해마 신경세포군의 경우, 수상돌기가시의 밀도가 증가하는 반면, IL-10 및 IL-1β를 처리한 해마 신경세포군의 경우, 수상돌기가시 밀도가 감소하는 것을 확인함으로써, IL-10에 의한 시냅스 형성 유도는 IL-1β에 의해 저해되는 것을 확인하였다(도 8a).As a result, as shown in Fig. 8a, in the case of the hippocampal neuron cell group treated with IL-10, the density of the dendrites increases, whereas in the hippocampal neuron group treated with IL-10 and IL-1β, the dendrites By confirming that the spine density decreased, it was confirmed that the induction of synapse formation by IL-10 was inhibited by IL-1β (FIG. 8A).

또한, 도 8b에 나타낸 바와 같이, IL-10을 처리한 해마 신경세포군과 IL-10 및 TNF-α를 처리한 해마 신경세포군의 수상돌기가시 밀도가 유사하게 증가하는 것을 확인함으로써, TNF-α는 시냅스 형성에 있어서 IL-10에 영향을 미치지 않음을 확인하였다(도 8b). In addition, as shown in Figure 8b, by confirming that the density of the hippocampal neuron group treated with IL-10 and the hippocampal neuron group treated with IL-10 and TNF-α similarly increased at the time of dendrite, TNF-α It was confirmed that it did not affect IL-10 in synapse formation (FIG. 8b).

<6-2> <6-2> 지질다당류(lipopolysaccharide)의Of lipopolysaccharide 신경 시냅스 Nerve synapse 형성에 있어서In formation ILIL -10 저해 확인-10 inhibition confirmation

박테리아 내독소 지질다당류(bacterial endotoxin lipopolysacchafide, LPS)는 미세교세포의 활성 및 미세교세포로부터 사이토킨 분비를 유도한다고 보고되고 있다(Hanisch UK, Ketternmann, H., 2007, Nature Neuroscience 10:1387-1394). 따라서, LPS가 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10의 기능에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역 염색 및 신경 시냅스 정량분석, 및 RT-PCR을 수행하였다.Bacterial endotoxin lipopolysacchafide (LPS) has been reported to induce activation of microglia and secretion of cytokines from microglia (Hanisch UK, Ketternmann, H., 2007, Nature Neuroscience 10:1387-1394). Therefore, in order to confirm the effect of LPS on the function of IL-10 in neural synapse formation, immunostaining, neural synapse quantitative analysis, and RT-PCR were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1>에 기재된 방법으로 획득한 미세교세포에 LPS를 1, 10 및 100 ng/㎖로 4 시간 동안 처리하고 PBS로 세척하여 LPS를 제거한 후, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 해마 신경세포와 일주일 동안 공동배양하고, 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하고 시각화하여 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 8c). 또한, 상기 방법으로 LPS를 처리한 미세교세포를 회수하여 상기 실시예 <1-3>과 같이 IL-10, IL-1β, TNF-α, GAPDH 및 β-actin 프라이머를 이용해 RT-PCR을 수행하였다. 프라이머로 랫트 IL-1β 프라이머 정방향; 5'-CACCTTCTTTTCCTTCATCTTTG-3'(서열번호 17), 랫트 IL-1β 프라이머 역방향; 5'-GTCGTTGCTTGTCTCTCCTTGTA-3'(서열번호 18), 랫트 TNF-α 프라이머 정방향; 5'-CCCAGACCCTCACACTCAGAT-3'(서열번호 19), 랫트 TNF-α 프라이머 역방향; 5'-TTGTCCCTTGAAGAGAACCTG-3'(서열번호 20)를 사용하였다(도 8d).Specifically, the microglia obtained by the method described in Example <1-1> was treated with LPS at 1, 10 and 100 ng/ml for 4 hours and washed with PBS to remove LPS, and then Example <1 The hippocampal nerve cells obtained by the method described in -2> were co-cultured for one week, and immunostained and visualized using an anti-GFP antibody as in Example <1-3> to perform a neural synapse quantitative analysis (FIG. 8C. ). In addition, LPS-treated microglia was recovered by the above method, and RT-PCR was performed using IL-10, IL-1β, TNF-α, GAPDH and β-actin primers as in Example <1-3>. . Rat IL-1β primer forward as a primer; 5'-CACCTTCTTTTCCTTCATCTTTG-3' (SEQ ID NO: 17), reverse rat IL-1β primer; 5'-GTCGTTGCTTGTCTCTCCTTGTA-3' (SEQ ID NO: 18), rat TNF-α primer forward; 5'-CCCAGACCCTCACACTCAGAT-3' (SEQ ID NO: 19), reverse rat TNF-α primer; 5'-TTGTCCCTTGAAGAGAACCTG-3' (SEQ ID NO: 20) was used (FIG. 8D).

그 결과, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 1 ng/㎖ LPS를 처리한 미세교세포의 경우, 아무런 처리도 하지 않은 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에 비해 수상돌기가시의 수가 현저히 감소하는 것을 확인함으로써, LPS가 미세교세포에 의해 시냅스 형성 유도를 억제함을 확인하였다(도 8c).As a result, as shown in Fig. 8c, in the case of microglia treated with 1 ng/ml LPS, it was confirmed that the number of dendrites was significantly reduced compared to the hippocampal neuron group co-cultured with microglia without any treatment. , It was confirmed that LPS inhibits the induction of synapse formation by microglial cells (Fig. 8c).

또한, 도 8d에 나타낸 바와 같이, 1 ng/㎖ LPS를 처리한 경우, 미세교세포에서 IL-1β의 발현이 유의적으로 증가하는 반면, IL-10의 발현이 미세교세포 단독배양 대조군에 비해 거의 증가하지 않는 것을 확인함으로써, LPS 처리로 증가된 IL-1β가 IL-10을 저해하여, 미세교세포로부터 분비되는 IL-10에 의한 시냅스 형성 유도를 억제하는 것을 확인하였다(도 8d).In addition, as shown in FIG. 8D, when 1 ng/ml LPS was treated, the expression of IL-1β was significantly increased in microglia, whereas the expression of IL-10 was almost increased compared to the control group cultured with microglia alone. By confirming that it did not, it was confirmed that IL-1β increased by LPS treatment inhibited IL-10, thereby inhibiting the induction of synapse formation by IL-10 secreted from microglial cells (FIG. 8D).

<6-3> IL-4의 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10 영향 확인<6-3> Confirmation of the effect of IL-10 on IL-4 neural synapse formation

IL-4는 중추신경계에서 염증반응을 억제하고, IL-4 수용체는 미세교세포에서 발현된다고 보고되고 있다(Suzumura A, Sawada, M., Itoh, Y., Marunouchi, T., 1994, Journal of Neuroimmunology 53:209-218, Ponomarev ED, Maresz, K., Tan, Y., Dittel, B.N., 2007, Journal of Neuroscience 27:10714-10721). 따라서, IL-4가 신경 시냅스 형성에 있어서 IL-10에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 면역 염색 및 신경 시냅스 정량분석 및 RT-PCR을 수행하였다.IL-4 inhibits the inflammatory response in the central nervous system, and IL-4 receptors have been reported to be expressed in microglial cells (Suzumura A, Sawada, M., Itoh, Y., Marunouchi, T., 1994, Journal of Neuroimmunology. 53:209-218, Ponomarev ED, Maresz, K., Tan, Y., Dittel, BN, 2007, Journal of Neuroscience 27:10714-10721). Therefore, in order to confirm the effect of IL-4 on IL-10 in neural synapse formation, immunostaining, neural synapse quantitative analysis, and RT-PCR were performed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1>에 기재된 방법으로 획득한 미세교세포에 IL-4를 2, 5 및 10 ng/㎖로 24 시간 동안 처리하고 PBS로 세척하여 IL-4를 제거한 후, 상기 실시예 <1-2>에 기재된 방법으로 획득한 해마 신경세포와 공동배양하고, 상기 실시예 <1-3>과 같이 항-GFP 항체를 이용해 면역 염색하고 시각화하여 신경 시냅스 정량분석을 수행하였다(도 8e). 또한, 상기와 같이 5 ng/㎖ IL-4 및 상기 실시예 <6-2>와 같이 100 ng/㎖의 LPS를 처리한 미세교세포를 회수하여 상기 실시예 <1-3>과 같이 IL-10, IL-1β, TNF-α, GAPDH 및 β-actin 프라이머를 이용해 RT-PCR을 수행하였다(도 8f).Specifically, the microglial cells obtained by the method described in Example <1-1> were treated with IL-4 at 2, 5 and 10 ng/ml for 24 hours, washed with PBS to remove IL-4, and then the Co-culture with hippocampal neurons obtained by the method described in Example <1-2>, immunostaining and visualization using an anti-GFP antibody, as in Example <1-3>, was performed for quantitative analysis of neuronal synapses ( Fig. 8e). In addition, microglial cells treated with 5 ng/ml IL-4 and 100 ng/ml LPS as in Example <6-2> were recovered as described above, and IL-10 as in Example <1-3>. , IL-1β, TNF-α, GAPDH and β-actin primers were used to perform RT-PCR (Fig. 8f).

그 결과, 도 8e에 나타낸 바와 같이, IL-4를 처리한 미세교세포를 적용한 경우, 아무런 처리도 하지 않은 미세교세포를 공동배양한 해마 신경세포군에 비해 수상돌기가시의 수가 현저히 감소하는 것을 확인함으로써, IL-4가 미세교세포에 의해 시냅스 형성 유도를 억제함을 확인하였다(도 8e).As a result, as shown in Fig. 8e, when applying microglia treated with IL-4, it was confirmed that the number of dendrites significantly decreased compared to the hippocampal neuron group co-cultured with microglia without any treatment, It was confirmed that IL-4 inhibits the induction of synapse formation by microglial cells (Fig. 8e).

또한, 도 8f에 나타낸 바와 같이, IL-4를 처리한 경우, 미세교세포에서 IL-10의 발현이 현저히 감소하는 반면 IL-1β 의 발현에는 변화가 없음을 확인함으로써, 시냅스 형성 억제는 감소된 IL-10 발현에 의해 유래됨을 확인하였다(도 8f). 따라서, 상기 <실시예 11>의 결과들을 통해 시냅스 형성은 미세교세포로부터 분비된 IL-10과 어린 해마 신경세포에 존재하는 IL-10 수용체 간의 상호작용을 통해 유도되고, IL-1β와 같은 전염증성 사이토킨이 IL-10의 기능을 저해한다는 것을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 8F, when IL-4 was treated, the expression of IL-10 in microglial cells was significantly reduced, whereas it was confirmed that there was no change in the expression of IL-1β, so that the inhibition of synapse formation was reduced. It was confirmed that it was derived by -10 expression (Fig. 8f). Therefore, through the results of <Example 11>, synapse formation is induced through the interaction between IL-10 secreted from microglial cells and IL-10 receptors present in young hippocampal neurons, and has proinflammatory properties such as IL-1β. It was confirmed that cytokines inhibit the function of IL-10.

하기에 본 발명의 조성물을 위한 제조예를 예시한다.Hereinafter, preparation examples for the composition of the present invention are illustrated.

<< 제조예Manufacturing example 1> 1> 미세교세포Microglia 유래 origin ILIL -10을 유효성분으로 함유하는 약학적 제제의 제조Preparation of pharmaceutical formulation containing -10 as an active ingredient

<1-1> 산제의 제조<1-1> Preparation of powder

본 발명의 미세교세포 유래 IL-10 2 g2 g of IL-10 derived from microglia of the present invention

유당 1 g1 g lactose

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.The above ingredients were mixed and filled in an airtight cloth to prepare a powder.

<1-2> 정제의 제조<1-2> Preparation of tablets

본 발명의 미세교세포 유래 IL-10 100 mg100 mg of IL-10 derived from microglia of the present invention

옥수수전분 100 mg100 mg corn starch

유 당 100 mg100 mg lactose

스테아린산 마그네슘 2 mg2 mg of magnesium stearate

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.After mixing the above ingredients, tablets were prepared by tableting according to a conventional tablet preparation method.

<1-3> 캡슐제의 제조<1-3> Preparation of capsules

본 발명의 미세교세포 유래 IL-10 100 mg100 mg of IL-10 derived from microglia of the present invention

옥수수전분 100 mg100 mg corn starch

유 당 100 mg100 mg lactose

스테아린산 마그네슘 2 mg2 mg of magnesium stearate

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.After mixing the above ingredients, a gelatin capsule was filled according to a conventional capsule preparation method to prepare a capsule formulation.

<1-4> 환의 제조<1-4> Preparation of ring

본 발명의 미세교세포 유래 IL-10 1 g1 g of IL-10 derived from microglia of the present invention

유당 1.5 g1.5 g lactose

글리세린 1 g1 g glycerin

자일리톨 0.5 g0.5 g xylitol

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 1 환 당 4 g이 되도록 제조하였다.After mixing the above components, it was prepared so as to be 4 g per pill according to a conventional method.

<1-5> 과립의 제조<1-5> Preparation of granules

본 발명의 미세교세포 유래 IL-10 150 mg150 mg of IL-10 derived from microglia of the present invention

대두 추출물 50 mg50 mg soybean extract

포도당 200 mg200 mg glucose

전분 600 mg600 mg starch

상기의 성분을 혼합한 후, 30% 에탄올 100 mg을 첨가하여 섭씨 60℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.After mixing the above ingredients, 100 mg of 30% ethanol was added, dried at 60°C to form granules, and then filled into a cloth.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> A composition for nerve regeneration of nerve cells comprising interleukin-10 isolated from microglia <130> 13P-07-06 <160> 20 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat Iba-1 forward primer <400> 1 ccatgaagcc tgaggaaatt tca 23 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat Iba-1 reverse primer <400> 2 ttatatccac ctccaattag ggca 24 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GFAP forward primer <400> 3 gaaaccaacc tgaggctgga g 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GFAP reverse primer <400> 4 ggcgatagtc attagcctcg 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GAPDH forward primer <400> 5 cccccaatgt atccgttgtg 20 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GAPDH reverse primer <400> 6 tagcccagga tgccctttag t 21 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 forward primer <400> 7 tgccttcagt caagtgaaga c 21 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 reverse primer <400> 8 aaactcattc atggccttgt a 21 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor alpha forward primer <400> 9 ctcgcttcac agtggatgaa 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor alpha reverse primer <400> 10 taaatacggt ggtgcgtgaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor beta forward primer <400> 11 tcagcatggt gtggttcatt 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor beta reverse primer <400> 12 tcttccgtga tgatgctcag 20 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat beta-actin forward primer <400> 13 agaagagcta tgagctgcct gacg 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat beta-actin reverse primer <400> 14 tacttgcgct caggaggagc aatg 24 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor shRNA#1 <400> 15 cgtggaatcc cgaattaac 19 <210> 16 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor shRNA#2 <400> 16 taccagaagc agaccagat 19 <210> 17 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-1beta forward primer <400> 17 caccttcttt tccttcatct ttg 23 <210> 18 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-1beta reverse primer <400> 18 gtcgttgctt gtctctcctt gta 23 <210> 19 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat TNF-alpha forward primer <400> 19 cccagaccct cacactcaga t 21 <210> 20 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat TNF-alpha reverse primer <400> 20 ttgtcccttg aagagaacct g 21 <110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> A composition for nerve regeneration of nerve cells comprising interleukin-10 isolated from microglia <130> 13P-07-06 <160> 20 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat Iba-1 forward primer <400> 1 ccatgaagcc tgaggaaatt tca 23 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat Iba-1 reverse primer <400> 2 ttatatccac ctccaattag ggca 24 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GFAP forward primer <400> 3 gaaaccaacc tgaggctgga g 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GFAP reverse primer <400> 4 ggcgatagtc attagcctcg 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GAPDH forward primer <400> 5 cccccaatgt atccgttgtg 20 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat GAPDH reverse primer <400> 6 tagcccagga tgccctttag t 21 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 forward primer <400> 7 tgccttcagt caagtgaaga c 21 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 reverse primer <400> 8 aaactcattc atggccttgt a 21 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor alpha forward primer <400> 9 ctcgcttcac agtggatgaa 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor alpha reverse primer <400> 10 taaatacggt ggtgcgtgaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor beta forward primer <400> 11 tcagcatggt gtggttcatt 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor beta reverse primer <400> 12 tcttccgtga tgatgctcag 20 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat beta-actin forward primer <400> 13 agaagagcta tgagctgcct gacg 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat beta-actin reverse primer <400> 14 tacttgcgct caggaggagc aatg 24 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rat IL-10 receptor shRNA#1 <400> 15 cgtggaatcc cgaattaac 19 <210> 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Claims (4)

1) 공동배양된 미세교세포 및 해마 신경세포에 피검물질을 처리하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 미세교세포에서 분비된 IL-10과 해마 신경세포의 IL-10 수용체의 결합 정도 및 해마 신경세포의 시냅스 형성을 측정하는 단계; 및
3) 무처리 대조군에 비해 IL-10과 IL-10 수용체의 결합 정도 및 해마 신경세포의 시냅스 형성을 모두 증가시키는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 해마 신경세포의 시냅스 형성 촉진제의 스크리닝 방법.
1) treating the test substance with co-cultured microglia and hippocampal neurons;
2) measuring the degree of binding of the IL-10 receptor of the hippocampal neuron to the IL-10 secreted from the microsophores of the step 1) and the hippocampal neuronal cell synapse formation; And
3) screening a test substance that increases both the degree of binding of IL-10 and IL-10 receptors and the synaptic formation of hippocampal neurons compared to the untreated control group.
제 1항에 있어서, 상기 시냅스 형성은 미세교세포로부터 분비된 IL-10과 해마 신경세포에 존재하는 IL-10 수용체간의 상호작용을 통해 유도되는 것을 특징으로 하는 해마 신경세포의 시냅스 형성 촉진제의 스크리닝 방법.
The method according to claim 1, wherein the synapse formation is induced through interaction between IL-10 secreted from microcyst cells and IL-10 receptor present in hippocampal neurons. .
제 1항에 있어서, 상기 시냅스는 수상돌기가지(dendritic spine), 흥분성 시냅스(excitatory synapse) 및 저해성 시냅스(inhibitory synapse)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 해마 신경세포의 시냅스 형성 촉진제의 스크리닝 방법.
The synapse formation promoter according to claim 1, wherein the synapse is at least one selected from the group consisting of a dendritic spine, an excitatory synapse, and an inhibitory synapse. &Lt; / RTI &gt;
제 1항에 있어서, 상기 단계 2)의 결합정도는 ELISA, 면역블랏(immunoblot) 분석 및 면역조직화학염색법(immunohistochemistry)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 방법으로 측정되는 것을 특징으로 하는 해마 신경세포의 시냅스 형성 촉진제의 스크리닝 방법.The method according to claim 1, wherein the degree of binding of step 2) is measured by any one method selected from the group consisting of ELISA, immunoblot analysis and immunohistochemistry. A method of screening for a synapse formation promoter.
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