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서울대학교 수의과대학
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Enhancement of high glucose-induced PINK1 expression by melatonin stimulates neuronal cell survival: Involvement of MT2/Akt/NF-κB pathway
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

최근 현대인의 생활방식, 식습관 등의 변화로 인해 당뇨병과 같은 대사성 질환을 가지고 있는 환자수가 계속적으로 증가하고 있는데, 이는 치매와 같은 뇌병증 질환 발병과 밀접한 상관관계가 있음이 보고되고 있습니다. 그래서 이번에 저희 연구진이 발표한 "Enhancement of high glucose-induced PINK1 expression by melatonin stimulates neuronal cell survival: Involvement of MT2/Akt/NF-κB pathway" 논문에서는 고포도당 환경에서의 PINK1매개 Mitophagy가 신경세포사멸에 중요하며, 이를 조절할 수 있는 잠재적 치료후보물질로서 멜라토닌을 제시하였습니다.

저희 연구팀은 당뇨병환자에 있어서 유발되는 신경세포사멸 기전을 연구하던 도중 고포도당 환경에 노출된 신경세포는 과잉 생성되는 활성 산소종을 제어하기 위해 PINK1 매개 Mitophagy 작용이 활성화되고 있음을 확인하였습니다. 따라서, 저희 연구진은 PINK1 매개 Mitophagy를 강화시킬 수 있는 방법을 찾을 수 있다면 당뇨병환자에서 신경세포사멸로 인한 뇌질환을 예방하고 치료하는데 효과적인 잠재적 치료제로 제시할 수 있을 것으로 생각했습니다. 그리고, 2형당뇨병환자를 대상으로 한 전장유전체상관성분석에서 2형 Melatonin 수용체 유전자 변이와 Zebrafish 배아모델에서 Melatonin이 PINK1 유도효과에 관한 연구보고를 바탕으로, Melatonin의 PINK1 매개 Mitophagy 조절 및 관련기전을 최초로 규명하고, 신경세포사멸억제효과를 확인하기 위한 연구를 진행하게 되었습니다.

실험 디자인이 단순해 연구진행이 빠르게 진행될 것이라는 당초 예상과는 달리 주요 Mitophagy 조절 단백질을 규명하기 위한 데이터의 재현성을 획득하는 데까지 꽤나 오랜 시간이 걸렸습니다. 그러나 교수님과 실험실식구들과의 활발한 토론과 매일 밤낮을 가리지 않고, 저와 함께 마우스 태아 초대배양 및 마우스관리 전반을 도와준 실험실 식구들 덕분에 다양한 세포모델을 이용한 데이터의 보편성을 확보할 수 있었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

제가 현재 석박사 통합 과정 중에 있는 서울대학교 수의과대학 수의생리학 연구실에서는 한호재 교수님 지도하에 세포 대사 및 생리 기능을 조절하기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 구체적으로, 중간엽 줄기세포 치료제의 이식 및 치료 효율을 향상시키기 위한 세포 대사 및 행동 조절연구, 알츠하이머 질환 치료 및 예방을 위한 세포 대사 및 미세소관 역학 조절연구, 비브리오 장독혈증 치료 및 예방을 위한 독성인자와 숙주 장상피세포간의 상호작용 조절연구 등 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 비록 규모는 작은 실험실이지만 실험실내에 다양한 분석장비들이 갖춰져 있고 연구원 개개인의 연구 자율성을 존중해 주시는 지도 교수님 덕분에 항상 자유롭고 자율적인 분위기에서 연구를 진행하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저에게 있어서 기초과학 연구는 지금까지 알려져 있지 않거나 간과하고 있었던 새로운 진실을 엿볼 수 있는 매우 흥미로운 작업입니다. 진실에 접근하기 위해서 오랜 인고의 시간을 견뎌내야 하지만 마침내 보고자 했던 진실과 마주했을 때의 기쁨이야말로 저를 이끌어주는 큰 원동력이 되고 있습니다. 지도 교수님과 실험실 동료들의 많은 지지가 있기에 가능한 일들이었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학 준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

아직까지 수의학 분야에서 저처럼 임상수의사가 아닌 기초과학 연구자로서의 수의사는 대부분의 후배들에게 힘들고 생소한 길일 것입니다. 하지만, 다른 분야와는 달리 끊임없는 자기성취와 개발이 가능하며 인류의 복지와 과학발전에 이바지 할 수 있다는 큰 보람과 자부심을 가지고 평생을 일할 수 있다는 점에서 충분히 매력적인 진로라고 생각합니다. 기초의학, 예방의학, 임상의학 모두를 아우르는 수의학의 특성상 기초과학 연구분야에서 창의적인 연구성과를 낼 수 있는 충분한 자질을 이미 후배들은 갖추고 있다고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 대학원 입학 후 지금까지 줄기세포와 신경세포에서 산소스트레스 및 저산소 적응 작용과 관련되어 있는 다양한 세포대사 및 생리현상 조절 메커니즘 연구를 수행해왔는데, 궁극적으로 세포생리조절을 통하여 이식 및 치료효율이 우수한 줄기세포 치료제와 신경질환을 예방 및 치료할 수 있는 치료전략을 개발하는 것이 저의 최종목표입니다. 이의 일환으로 현재는 이식된 줄기세포의 기능항진과 생착률 향상을 위해 미세소관 및 미세소관 관련 단백질을 이용한 저산소적응과 영양소 센서단백질 조절연구를 진행하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저, 제가 기초학문 분야에 흥미를 가지고 큰 성취를 할 수 있도록 지도해주시고 계시는 지도교수님이신 서울대학교 한호재 교수님께 감사인사를 드리고 싶습니다. 그리고, 수의대 학부과정 동안 저에게 책임감, 성실성, 지적 호기심 등 지금처럼 활발한 연구생활을 지속할 수 있는 밑바탕을 만들어주신 저의 학부 지도교수님이셨던 충북대 장동우 교수님께도 다시 한번 감사인사를 드리고 싶습니다. 선배이자 멘토로서 저를 지도해주시고 다방면으로 지원해주신 대구한의대 이세중 교수님, 전남대 류정민 교수님, 순천향대 이상훈 교수님께도 감사드립니다. 항상 연구 토론 파트너가 되어주는 영현이를 비롯한 실험실 멤버들 (지영샘, 지은, 소희, 창우, 준성, 싸이캄, 아므르, 재룡, 서일)에게 고맙고, 저를 항상 응원해주시고 힘이 되어주시는 부모님과 동생, 제 연인에게도 사랑한다는 말을 전하고 싶습니다. 마지막으로, 저희 연구주제와 성과를 공유할 수 있도록 자리를 제공해주신 BRIC 관계자 여러분께도 감사인사를 드립니다. 감사합니다.
 등록일 2017-08-01
Category: Physiology, Cell_Biology, Neuroscience
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