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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2016-07-05
- 조회5,457
Autophagy, Published online: 23 Jun 2016 | DOI:10.1080/15548627.2016.1183081
SESN2/sestrin2 suppresses sepsis by inducing mitophagy and inhibiting NLRP3 activation in macrophages
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
외부에서 바이러스나 박테리아와 같은 미생물이 침입하면 인체는 이에 대한 방어 기전으로 면역 반응을 일으킵니다. NLRP3 inflammasome의 활성은 대표적인 선천 면역 반응 중 하나로, 침입한 미생물이 pattern recognition receptor에 인식되어 신호가 전달되면 NLRP3 inflammasome이 활성화되며 IL-1β와 IL-18과 같은 염증 유발성 cytokine을 분비하여 염증 반응을 일으킵니다. NLRP3 inflammasome을 활성화시키는 인자로 여러 가지가 있으며 외부 stress에 의해 손상된 mitochondria가 그 중 하나라고 여겨지고 있습니다. NLRP3 inflammasome을 외부 미생물로부터 인체를 보호하는 데 필수적이지만 너무 과하게 활성화되면 오히려 장기 손상을 일으키고 심하면 과도한 전신 면역 염증 반응인 패혈증을 유발하는 등 인체에 해가 될 수 있어 NLRP3 inflammasome 활성을 적절히 조절되는 것이 매우 중요합니다. 최근 들어 손상된 단백질이나 mitochondria 등을 제거할 수 있는 자가포식 작용인 autophagy가 NLRP3 inflammasome을 억제할 수 있다는 연구 결과들이 보고되고 있습니다.
본 연구에서는 패혈증 모델에서 Sestrin 2라는 단백질이 mitochondria 선택적으로 일어나는 autophagy인 mitophagy를 유도하여 손상된 mitochondria를 제거하고 결과적으로 NLRP3 inflammasome의 활성화를 억제하여 과도한 염증 반응을 낮춘다는 것을 밝혔습니다. 이를 통해 이전에 거의 연구되지 않았던 Sestrin 2의 면역 반응에서의 역할과 NLRP3 inflammasome의 활성화를 낮출 수 있는 mitophagy에 대한 기전에 대해 좀 더 구체적으로 알 수 있게 되었습니다. 본 연구는 항생제 치료만으로는 부족했던 패혈증의 새로운 치료법 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 연세대학교 의과대학 생체방어연구센터에서 진행하였습니다. 센터장이신 윤주헌 교수님, 지도교수님이신 유지환 교수님, 김창훈 교수님 등 여러 MD, PhD 교수님들이 서로 활발히 교류하며 연구원들, 석·박사 과정 학생들과 함께 주로 사람의 호흡기 점막으로부터 배양한 상피세포와 생쥐의 골수세포로부터 분화시킨 대식세포 등을 이용하여 박테리아나 바이러스를 감염 시 일차적으로 반응하는 상피세포 방어시스템과 선천면역 기전을 규명하고 이를 조절할 수 있는 기반지식을 창출하고자 노력하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구활동을 하면서 수많은 시행착오를 겪었지만 이를 통해 많은 것을 배우며 발전할 수 있었습니다. 세포에서 일어나는 현상이 왜, 어떻게 일어나는지에 대해 생각하고 연구하는 과정이 매우 어렵고 힘들지만 그만큼 실험을 통해 원인과 기전을 밝히며 얻는 기쁨도 아주 커서 계속 연구를 하고 싶은 마음이 생깁니다. 또한 제 연구결과가 질병 치료에 조금이나마 기여할 수 있다는 점에 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구활동을 하면서 자신의 연구주제에 대해 흥미를 잃지 않고 끊임없이 호기심을 갖는 것이 중요하다고 생각합니다. 연구를 하다 보면 결과가 예상대로 안 나올 때도 많고 해석 불가능하게 나올 때도 많습니다. 이럴 때 좌절하거나 포기하지 말고 새로운 방법으로 접근해 보거나 왜 이런 반응이 나왔는지에 대해 곰곰이 생각해보다 보면 새로운 발견을 할 수 있을 것입니다. 또한 다른 연구자들과 자주 의견을 나누고 관련 분야 학회에 참석하여 자신의 연구분야의 hot issue는 무엇인지, 새로운 실험 기법에는 무엇이 있는지에 대해 정보를 얻는 것이 다른 연구자들에 뒤쳐지지 않는 방법이라고 생각합니다.
5. 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구를 진행하면서 mitochondria가 인간의 질병과 매우 밀접한 관계가 있다는 것을 알았습니다. Mitochondria의 손상은 위에서 언급한 패혈증뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환, 대사질환 등을 유발하는 원인 또는 결과로 여겨지고 있지만 구체적으로 어떻게 세포에 영향을 주는지에 대한 연구가 부족하기 때문에 앞으로 mitochondria가 세포와 어떻게 상호작용하는지에 대한 분자기전 연구를 수행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
본 연구를 무사히 끝마칠 수 있도록 아낌없이 지원해주시고 격려해주신 지도교수님이신 유지환 교수님과 윤주헌 교수님, 김창훈 교수님 그리고 연구가 잘 진행될 수 있도록 조언해주신 다른 모든 교수님들께 감사 드립니다. 또한 힘들 때 위로해주고 기쁜 일이 있을 때 축하해주며 힘이 되어 준 실험실 구성원들, 그리고 언제나 제 버팀목이 되어 항상 응원해 준 우리 가족들과 친구들에게도 고마움을 표합니다. 부족한 제가 한빛사에 나온 게 영광스럽기도 하고 쑥스럽기도 합니다. 앞으로 더 좋은 연구를 많이 하여 훌륭한 연구자가 되도록 노력하겠습니다. 감사합니다.
외부에서 바이러스나 박테리아와 같은 미생물이 침입하면 인체는 이에 대한 방어 기전으로 면역 반응을 일으킵니다. NLRP3 inflammasome의 활성은 대표적인 선천 면역 반응 중 하나로, 침입한 미생물이 pattern recognition receptor에 인식되어 신호가 전달되면 NLRP3 inflammasome이 활성화되며 IL-1β와 IL-18과 같은 염증 유발성 cytokine을 분비하여 염증 반응을 일으킵니다. NLRP3 inflammasome을 활성화시키는 인자로 여러 가지가 있으며 외부 stress에 의해 손상된 mitochondria가 그 중 하나라고 여겨지고 있습니다. NLRP3 inflammasome을 외부 미생물로부터 인체를 보호하는 데 필수적이지만 너무 과하게 활성화되면 오히려 장기 손상을 일으키고 심하면 과도한 전신 면역 염증 반응인 패혈증을 유발하는 등 인체에 해가 될 수 있어 NLRP3 inflammasome 활성을 적절히 조절되는 것이 매우 중요합니다. 최근 들어 손상된 단백질이나 mitochondria 등을 제거할 수 있는 자가포식 작용인 autophagy가 NLRP3 inflammasome을 억제할 수 있다는 연구 결과들이 보고되고 있습니다.
본 연구에서는 패혈증 모델에서 Sestrin 2라는 단백질이 mitochondria 선택적으로 일어나는 autophagy인 mitophagy를 유도하여 손상된 mitochondria를 제거하고 결과적으로 NLRP3 inflammasome의 활성화를 억제하여 과도한 염증 반응을 낮춘다는 것을 밝혔습니다. 이를 통해 이전에 거의 연구되지 않았던 Sestrin 2의 면역 반응에서의 역할과 NLRP3 inflammasome의 활성화를 낮출 수 있는 mitophagy에 대한 기전에 대해 좀 더 구체적으로 알 수 있게 되었습니다. 본 연구는 항생제 치료만으로는 부족했던 패혈증의 새로운 치료법 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 연세대학교 의과대학 생체방어연구센터에서 진행하였습니다. 센터장이신 윤주헌 교수님, 지도교수님이신 유지환 교수님, 김창훈 교수님 등 여러 MD, PhD 교수님들이 서로 활발히 교류하며 연구원들, 석·박사 과정 학생들과 함께 주로 사람의 호흡기 점막으로부터 배양한 상피세포와 생쥐의 골수세포로부터 분화시킨 대식세포 등을 이용하여 박테리아나 바이러스를 감염 시 일차적으로 반응하는 상피세포 방어시스템과 선천면역 기전을 규명하고 이를 조절할 수 있는 기반지식을 창출하고자 노력하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구활동을 하면서 수많은 시행착오를 겪었지만 이를 통해 많은 것을 배우며 발전할 수 있었습니다. 세포에서 일어나는 현상이 왜, 어떻게 일어나는지에 대해 생각하고 연구하는 과정이 매우 어렵고 힘들지만 그만큼 실험을 통해 원인과 기전을 밝히며 얻는 기쁨도 아주 커서 계속 연구를 하고 싶은 마음이 생깁니다. 또한 제 연구결과가 질병 치료에 조금이나마 기여할 수 있다는 점에 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구활동을 하면서 자신의 연구주제에 대해 흥미를 잃지 않고 끊임없이 호기심을 갖는 것이 중요하다고 생각합니다. 연구를 하다 보면 결과가 예상대로 안 나올 때도 많고 해석 불가능하게 나올 때도 많습니다. 이럴 때 좌절하거나 포기하지 말고 새로운 방법으로 접근해 보거나 왜 이런 반응이 나왔는지에 대해 곰곰이 생각해보다 보면 새로운 발견을 할 수 있을 것입니다. 또한 다른 연구자들과 자주 의견을 나누고 관련 분야 학회에 참석하여 자신의 연구분야의 hot issue는 무엇인지, 새로운 실험 기법에는 무엇이 있는지에 대해 정보를 얻는 것이 다른 연구자들에 뒤쳐지지 않는 방법이라고 생각합니다.
5. 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구를 진행하면서 mitochondria가 인간의 질병과 매우 밀접한 관계가 있다는 것을 알았습니다. Mitochondria의 손상은 위에서 언급한 패혈증뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환, 대사질환 등을 유발하는 원인 또는 결과로 여겨지고 있지만 구체적으로 어떻게 세포에 영향을 주는지에 대한 연구가 부족하기 때문에 앞으로 mitochondria가 세포와 어떻게 상호작용하는지에 대한 분자기전 연구를 수행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
본 연구를 무사히 끝마칠 수 있도록 아낌없이 지원해주시고 격려해주신 지도교수님이신 유지환 교수님과 윤주헌 교수님, 김창훈 교수님 그리고 연구가 잘 진행될 수 있도록 조언해주신 다른 모든 교수님들께 감사 드립니다. 또한 힘들 때 위로해주고 기쁜 일이 있을 때 축하해주며 힘이 되어 준 실험실 구성원들, 그리고 언제나 제 버팀목이 되어 항상 응원해 준 우리 가족들과 친구들에게도 고마움을 표합니다. 부족한 제가 한빛사에 나온 게 영광스럽기도 하고 쑥스럽기도 합니다. 앞으로 더 좋은 연구를 많이 하여 훌륭한 연구자가 되도록 노력하겠습니다. 감사합니다.
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