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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
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- 등록2014-10-13
- 조회7,578
Nat. Commun., 26 September 2014 | doi:10.1038/ncomms5934
Systemic autophagy insufficiency compromises adaptation to metabolic stress and facilitates progression from obesity to diabetes
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
서구화된 식습관과 운동부족은 비만 및 당뇨병과 같은 대사증후군(metabolic syndrome)의 발병을 증가시켰으며 이러한 질환에 대한 연구는 여러 방면에서 현재 진행 중에 있습니다.
새로운 형태의 세포사멸로 autophagy가 인정 받기 시작하며 여러 분야에서 autophagy 관련 연구들이 많이 보고되었고, 본 연구실에서도 췌장소도세포에서 autophagy 기능이 떨어졌을 때 인슐린 저항성이 발생한다는 논문을 2007년 최초로 보고하였고 그 후 brain에서 autophagy 기능이 떨어지면 렙틴 저항성이 발생한다는 논문도 보고하였습니다. 이렇듯 Autophagy 기능이 떨어지면 대사질환의 발생이 증가된다는 여러 논문들과 달리 근육과 간에서 autophagy 기능이 떨어지면 비만과 당뇨병 발생이 억제된다는 논문도 본 연구실에서 보고하였습니다.
이렇듯 많은 분야에서 autophagy와 관련된 많은 논문들이 보고가 되고 있지만, 모두 특정 조직에서 autophagy 기능이 전혀 발현되지 않는 마우스를 이용한 실험으로, 만약 사람에게 autophagy 기능이 떨어져 있다면, 특정 조직이 아닌 몸 전체에 autophagy 기능이 떨어져 있을 것으로 생각이 되어, 본 논문에서는 autophagy 기능이 몸 전체에서 50% 떨어져 있는 마우스를 이용하여 실험을 진행하게 되었습니다.
Autophagy 기능이 50% 떨어져 있는 마우스는 정상 마우스와 큰 차이를 보이지 않지만, 렙틴 유전자가 없어 포만감을 느끼지 못해 비만이 유도된 마우스와 교배를 시켰을 때, 비만과 당뇨병 발생이 증가되는 것을 확인하였습니다. 이는 autophagy 기능이 떨어져있을 때, 비만이 유도되면 mitochondria turnover가 떨어져 inflammasome과 inflammation의 증가로 인슐린 저항성이 발생했음을 알게 되었고, 위와 같은 결과는 고지방식으로 비만을 유도하였을 때도 마찬가지로 동일한 결과를 얻었습니다. 현재까지 보고된 논문을 보면 비만이 유도된 마우스에서 autophagy의 활성이 증가되었다는 논문과 반대로 활성이 떨어져 있다는 논문들이 보고되고 있는 가운데, 본 논문에서는 leupeptin clamp와 lysosomal proteolysis를 통해 비만이 유도된 마우스에서 autophagy가 활성화 되어 있음을 명확히 증명하였습니다. 이는 비만으로 인해 빠른 속도로 축적되는 지방을 제거하기 위해 autophagy가 lipophagy로 작동하였고, 상대적으로 단백질 제거 능력은 떨어져 있음을 알게 되었습니다. 따라서 본 논문에서는 서구화된 식습관과 운동부족으로 초래되는 비만과 당뇨병에 autophagy가 중요한 역할을 하고 있음을 밝혔으며, 사람에게 적용 가능한 모델의 마우스를 이용했다는 것에 큰 의미를 부여하였다고 생각됩니다.
2011년 9월에 논문을 처음 투고하였으나 reject이 되었고, 본 연구실에서 비슷한 시기에 투고를 시작한 논문과 내용이 상충되어 타 논문의 accept 이 후로 논문 투고 시기가 미뤄지게 되었습니다. 2013년 1월, 다시 논문 투고를 시작하였으나 계속되는 reject으로 우여곡절을 보내다 2014년 7월 드디어 accept을 받게 되었습니다. Revision 동안 비슷한 논문이 나오지 않을까 노심초사하며 보낸 시간들이 보상되는 너무나 기뿐 순간이었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 성균관대학교 의과대학 소속으로 삼성생명과학연구소 췌장소도세포사멸 연구실 (Lab. of Cell Death and Diabetes Research, http://web.skku.edu/~leems/)에 있으며, 이명식 교수님의 지도하에 2명의 post.doc과 8명의 석·박사과정 학생들이 함께 연구를 하고 있습니다. 본 연구실은 2010년 글로벌 연구실(GRL, Global Research Lab)로 선정되어 autophagy 연구에 큰 업적을 갖고 있는 Dr. Masaaki Komatsu (일본, 니가타대학교)와 공동으로 연구를 진행하였고, autophagy 논문에 대한 큰 성과를 인정받아 2014년에도 재선정되어 글로벌연구실로서 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 또한, 세계적으로 이슈가 되고 있는 gut microbiota분야 뿐만 아니라 immunity분야도 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 수천 케이지에 달하는 마우스의 보유로, in vivo실험에 있어서 다양한 연구를 진행할 수 있는 연구실 입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구실은 당뇨를 연구하는 실험실로, 끊임없는 연구를 통해 당뇨병 치료의 길을 열수 있는 연구실이라 말할 수 있습니다. 제가 연구실에 들어오고 본 연구실에서 백혈병 치료제 (글리벡, Imatinib)가 당뇨병 치료에도 큰 효과가 있다는 논문이 보고되어 뉴스에 방송이 된 적이 있었습니다. 그때 인터넷 뉴스에 달린 댓글을 보게 되었는데, 어느 중년 남성분께서 아내가 당뇨병으로 고생을 하고 있는데 이렇게 당뇨치료에 도움이 되는 연구를 해주셔서 감사하다는 글을 보고 정말 열심히 연구를 하여 질병으로 고통 받고 있는 분들께 조금이나마 도움이 되어야겠구나 라고 생각을 하며 여기까지 온 거 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
어떠한 일이던 그 일에 대한 즐거움이 있다면 오랜 기간 동안 지치지 않고 일을 할 수 있다고 생각합니다. 실험도 마찬가지 입니다. 제가 처음 실험이라는 분야에 발을 들여 놓았을 때는 단순한 호기심으로 시작을 하였지만, 실험을 하며 얻은 지식과 실험적 기술로 인해 실험에 대한 즐거움에 다가 설 수 있게 되었습니다. 실험은 단순히 결과만 얻으면 끝나는 일이 아닙니다. 그 결과를 토대로 왜 이러한 결과가 나왔는지, 이러한 결과는 무엇을 의미하는지 생각, 또 생각을 하며 실험을 진행해야 깊이 있는 연구를 할 수 있습니다. 그렇게 되면 실험은 일이 아닌 지식 습득에 대한 즐거움을 얻는 진정한 연구가 될 것 입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구실에선 마우스를 이용한 autophagy와 대사질환에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 저 또한 현재 또 다른 타입의 마우스로 autophagy와 대사질환의 관계를 연구하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
좋은 환경에서 연구를 할 수 있게 도와주신 이명식 교수님께 진심으로 감사 드리며, 본 논문에 도움을 주신 모든 분들께 또한 감사 인사를 드립니다. 박사과정을 시 작하는 혜진이에게 실험을 가르쳐주겠다며 revision실험을 같이 진행하였지만 오히 려 제가 많은 도움을 받게 되어 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 많은 격려 를 아낌없이 주신 사랑하는 저희 가족들께도 감사 드립니다.
서구화된 식습관과 운동부족은 비만 및 당뇨병과 같은 대사증후군(metabolic syndrome)의 발병을 증가시켰으며 이러한 질환에 대한 연구는 여러 방면에서 현재 진행 중에 있습니다.
새로운 형태의 세포사멸로 autophagy가 인정 받기 시작하며 여러 분야에서 autophagy 관련 연구들이 많이 보고되었고, 본 연구실에서도 췌장소도세포에서 autophagy 기능이 떨어졌을 때 인슐린 저항성이 발생한다는 논문을 2007년 최초로 보고하였고 그 후 brain에서 autophagy 기능이 떨어지면 렙틴 저항성이 발생한다는 논문도 보고하였습니다. 이렇듯 Autophagy 기능이 떨어지면 대사질환의 발생이 증가된다는 여러 논문들과 달리 근육과 간에서 autophagy 기능이 떨어지면 비만과 당뇨병 발생이 억제된다는 논문도 본 연구실에서 보고하였습니다.
이렇듯 많은 분야에서 autophagy와 관련된 많은 논문들이 보고가 되고 있지만, 모두 특정 조직에서 autophagy 기능이 전혀 발현되지 않는 마우스를 이용한 실험으로, 만약 사람에게 autophagy 기능이 떨어져 있다면, 특정 조직이 아닌 몸 전체에 autophagy 기능이 떨어져 있을 것으로 생각이 되어, 본 논문에서는 autophagy 기능이 몸 전체에서 50% 떨어져 있는 마우스를 이용하여 실험을 진행하게 되었습니다.
Autophagy 기능이 50% 떨어져 있는 마우스는 정상 마우스와 큰 차이를 보이지 않지만, 렙틴 유전자가 없어 포만감을 느끼지 못해 비만이 유도된 마우스와 교배를 시켰을 때, 비만과 당뇨병 발생이 증가되는 것을 확인하였습니다. 이는 autophagy 기능이 떨어져있을 때, 비만이 유도되면 mitochondria turnover가 떨어져 inflammasome과 inflammation의 증가로 인슐린 저항성이 발생했음을 알게 되었고, 위와 같은 결과는 고지방식으로 비만을 유도하였을 때도 마찬가지로 동일한 결과를 얻었습니다. 현재까지 보고된 논문을 보면 비만이 유도된 마우스에서 autophagy의 활성이 증가되었다는 논문과 반대로 활성이 떨어져 있다는 논문들이 보고되고 있는 가운데, 본 논문에서는 leupeptin clamp와 lysosomal proteolysis를 통해 비만이 유도된 마우스에서 autophagy가 활성화 되어 있음을 명확히 증명하였습니다. 이는 비만으로 인해 빠른 속도로 축적되는 지방을 제거하기 위해 autophagy가 lipophagy로 작동하였고, 상대적으로 단백질 제거 능력은 떨어져 있음을 알게 되었습니다. 따라서 본 논문에서는 서구화된 식습관과 운동부족으로 초래되는 비만과 당뇨병에 autophagy가 중요한 역할을 하고 있음을 밝혔으며, 사람에게 적용 가능한 모델의 마우스를 이용했다는 것에 큰 의미를 부여하였다고 생각됩니다.
2011년 9월에 논문을 처음 투고하였으나 reject이 되었고, 본 연구실에서 비슷한 시기에 투고를 시작한 논문과 내용이 상충되어 타 논문의 accept 이 후로 논문 투고 시기가 미뤄지게 되었습니다. 2013년 1월, 다시 논문 투고를 시작하였으나 계속되는 reject으로 우여곡절을 보내다 2014년 7월 드디어 accept을 받게 되었습니다. Revision 동안 비슷한 논문이 나오지 않을까 노심초사하며 보낸 시간들이 보상되는 너무나 기뿐 순간이었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 성균관대학교 의과대학 소속으로 삼성생명과학연구소 췌장소도세포사멸 연구실 (Lab. of Cell Death and Diabetes Research, http://web.skku.edu/~leems/)에 있으며, 이명식 교수님의 지도하에 2명의 post.doc과 8명의 석·박사과정 학생들이 함께 연구를 하고 있습니다. 본 연구실은 2010년 글로벌 연구실(GRL, Global Research Lab)로 선정되어 autophagy 연구에 큰 업적을 갖고 있는 Dr. Masaaki Komatsu (일본, 니가타대학교)와 공동으로 연구를 진행하였고, autophagy 논문에 대한 큰 성과를 인정받아 2014년에도 재선정되어 글로벌연구실로서 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 또한, 세계적으로 이슈가 되고 있는 gut microbiota분야 뿐만 아니라 immunity분야도 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 수천 케이지에 달하는 마우스의 보유로, in vivo실험에 있어서 다양한 연구를 진행할 수 있는 연구실 입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구실은 당뇨를 연구하는 실험실로, 끊임없는 연구를 통해 당뇨병 치료의 길을 열수 있는 연구실이라 말할 수 있습니다. 제가 연구실에 들어오고 본 연구실에서 백혈병 치료제 (글리벡, Imatinib)가 당뇨병 치료에도 큰 효과가 있다는 논문이 보고되어 뉴스에 방송이 된 적이 있었습니다. 그때 인터넷 뉴스에 달린 댓글을 보게 되었는데, 어느 중년 남성분께서 아내가 당뇨병으로 고생을 하고 있는데 이렇게 당뇨치료에 도움이 되는 연구를 해주셔서 감사하다는 글을 보고 정말 열심히 연구를 하여 질병으로 고통 받고 있는 분들께 조금이나마 도움이 되어야겠구나 라고 생각을 하며 여기까지 온 거 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
어떠한 일이던 그 일에 대한 즐거움이 있다면 오랜 기간 동안 지치지 않고 일을 할 수 있다고 생각합니다. 실험도 마찬가지 입니다. 제가 처음 실험이라는 분야에 발을 들여 놓았을 때는 단순한 호기심으로 시작을 하였지만, 실험을 하며 얻은 지식과 실험적 기술로 인해 실험에 대한 즐거움에 다가 설 수 있게 되었습니다. 실험은 단순히 결과만 얻으면 끝나는 일이 아닙니다. 그 결과를 토대로 왜 이러한 결과가 나왔는지, 이러한 결과는 무엇을 의미하는지 생각, 또 생각을 하며 실험을 진행해야 깊이 있는 연구를 할 수 있습니다. 그렇게 되면 실험은 일이 아닌 지식 습득에 대한 즐거움을 얻는 진정한 연구가 될 것 입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구실에선 마우스를 이용한 autophagy와 대사질환에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 저 또한 현재 또 다른 타입의 마우스로 autophagy와 대사질환의 관계를 연구하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
좋은 환경에서 연구를 할 수 있게 도와주신 이명식 교수님께 진심으로 감사 드리며, 본 논문에 도움을 주신 모든 분들께 또한 감사 인사를 드립니다. 박사과정을 시 작하는 혜진이에게 실험을 가르쳐주겠다며 revision실험을 같이 진행하였지만 오히 려 제가 많은 도움을 받게 되어 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 많은 격려 를 아낌없이 주신 사랑하는 저희 가족들께도 감사 드립니다.
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