저강도 근적외선(NIR)을 이용하여 생체시계 관련 단백질인 crytochrome 1 을 이용하여 골 재생을 촉진

제목	저강도 근적외선(NIR)을 이용하여 생체시계 관련 단백질인 crytochrome 1 을 이용하여 골 재생을 촉진
추천 연구 논문	Low intensity near-infrared light promotes bone regeneration via circadian clock protein cryptochrome 1. International Journal of Oral Science(2022). https://doi.org/10.1038/s41368-022-00207-y
선정 이유	-재생에 있어서 저강도 근적외선(Near-infrared, NIR)은 높은 잠재력을 보여 왔고 실제로 의료행위에서 사용되어 왔지만 그 기전이 명확하게 밝혀진 부분이 없었음. -Cryptochrome 1 단백질은 생체시계 관련 단백질로서 자외선에 의해서 분해가 되며 야간에 DNA를 수리하는 역할을 하는 단백질 임. -저강도 적외선을 이용하여 생체시계와 관련된 중요한 단백질의 활성 및 조직 재생 향상을 확인하였으며 cryptochrome 1 단백질의 발현이 감소하였고 각종 골 분화지표가 증가하는 것을 확인함. -NIR 같은 광에너지를 이용하여 생체시계와 관련된 단백질의 발현을 감소시키며 조직재생 유전인자의 발현을 향상시키고 조직재생을 촉진한다는 정보를 밝혀내어 선정함.
주요 내용	-골세포 분화 및 조직재생에 연관된 분자는 생체시계 시스템 및 유전자에 의해서 조절됨. -쥐의 줄기세포와 골세포의 경우 생체시계 단백질인 Cryptochrome 1 (CRY1)의 ubiquitination에 영향을 받음. -CRY1의 감소는 BMP 신호를 활성화 시켜서 골재생을 촉진시킴. -NIR을 받은 줄기세포는 핵 내부의 CRY1의 발현이 감소하는 것을 발견함. -다만 CRY2의 발현에는 영향이 없는 것을 확인함. -CRY1을 과발현 시킨 줄기세포의 경우 NIR을 조사해도 골 분화가 억제되는 것을 확인하였음. -CRY1-knockdown 된 줄기세포는 골재생과 관련된 유전인자를 발현시킴.
시사점	본 연구의 시사점은 생체시계에 따라서 유전자 수리를 하는 CRY1 단백질이 골조직 재생에 필요한 유전자 발현을 억제 한다는 것과 NIR이 이러한 CRY1의 발현을 억제한다는 것을 볼 수 있음. 경조직은 뼈의 재생에 있어서 NIR을 이용하여 CRY1만 발현을 억제하여 경조직 재생을 촉진 시킬 수 있다는 것을 확인 가능하며 같은 family의 단백질인 CRY 2의 발현은 영향을 주지 않는 것을 확인함. 경조직의 경우 CRY family 전체가 영향을 주는 것이 아니라 CRY 1에 영향을 받는 다는 것을 확인 가능하며 NIR을 이용하여 경조직 재생을 촉진 가능한 것을 확인함. 이러한 광 에너지 방법을 이용하여 골절환자의 치료를 촉진하는 것이 가능하며 생체시계에 따르면서 선택적 유전자 발현을 억제하여 경조직 재생을 촉진 가능하다는 점에서 시사하는 바가 큼.