한빛사 인터뷰
- 등록2023-05-23
- 조회1,290
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
신경발달장애질환(Neurodevelopmental disorder)은 초기 뇌 발달 단계에서 신경 발달에 영향을 주는 여러 요인에 의해 발병되며 언어 능력, 사회적 상호작용, 인지 능력 등의 영역에서 어려움을 겪게 되는 질환입니다. 대표적인 신경발달장애질환에는 자폐 스펙트럼 장애, 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD), 소뇌성 마비, 언어장애 등이 있습니다. 현재 신경발달장애질환에 대한 연구는 대부분 유전적 요인에 의한 발병에 초점이 맞춰져 있고 환경적 요인에 의해 발병되는 신경발달장애질환에 대한 연구는 비교적 부족한 수준입니다. 따라서 저희 연구실에서는 신경발달장애질환을 유발하는 새로운 환경적 요인을 발굴하고 환경적 요인에 의한 본 질환의 발병 기전을 규명하려 했습니다.
신경발달장애질환 연구를 위한 새로운 환경적 요인의 여러 후보가 있었지만 그 중에서도 저희는 미세플라스틱을 지목하여 연구를 진행하였습니다. 미세플라스틱은 일상생활에서 사용되는 플라스틱 제품의 물리, 화학적 분해에 의해 생성되어 생태계를 오염시키는 환경오염물질로 주목을 받고 있는 물질입니다. 학계에서는 미세플라스틱이 체내에 침적되어 폐, 심장, 간, 생식기 등 다양한 기관에 악영향을 미친다는 보고가 잇따르고 있지만 미세플라스틱이 신경 발달에 미치는 영향에 관한 연구는 제대로 규명되지 않았습니다. 저희는 마우스의 초기 뇌 발달 단계부터 미세플라스틱을 노출시켜 미세플라스틱 노출이 마우스의 신경 발달에 미치는 영향과 신경발달장애질환과 관련된 이상 행동의 유발 유무를 확인하고자 연구를 시작하였습니다.
저희는 먼저 미세플라스틱에 노출된 태아기 및 성인기 마우스의 뇌에서 미세플라스틱이 축적되는 것을 확인하였습니다. 미세플라스틱에 노출된 태아기 마우스의 뇌에서는 신경 발달 관련 유전자의 발현량이 감소되는 것을 관찰하였고, 특히 태아기 마우스의 뇌에서 감소된 gamma-aminobutyric acid type A receptor subunit alpha2 (Gabra2, GABAA ionotropic receptor의 a2 subunit)의 발현 양상이 성인기까지 이어짐을 확인하였습니다. 또한, 태아기부터 미세플라스틱에 지속적으로 노출된 성인기 마우스는 불안 장애와 우울증, 그리고 사회성 장애가 유발되었습니다. 본 연구를 통해 저희는 발달 시기에 환경오염물질의 노출이 신경 발달에 부정적인 영향을 미쳐, 결과적으로 성인기에서 신경발달장애질환 관련 행동을 유발한다는 점을 밝혔습니다.
미세플라스틱 노출에 따른 마우스의 뇌 유전자 발현 변화 및 행동 변화
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 부산대학교 분자생물학과 정의만 교수님 지도 아래 분자신경생물학 연구실에서 연구를 수행하고 있습니다. 저희 연구실은 신경발달장애질환 및 퇴행성 뇌 질환의 발병 요인을 환경적 측면에서 접근하여 새로운 환경적 요인을 발굴하고, 이러한 환경적 요인에 의해 유발되는 다양한 신경 질환의 발병 기전을 분자생물학적으로 규명하는 것을 목표로 연구를 진행하고 있습니다. 또한, in vivo 시스템에 국한하지 않고 primary neuronal cell, glia cell 등 다양한 세포을 다룰수 있는 in vitro 시스템이 구축되어 있습니다. 또한, stereotaxic surgery, western blot, immunofluorescence 등 여러 분자생물학적 기법이 구축되어 있어 저희 연구실은 신경과학 연구에 최적화된 실험실이라 생각됩니다.
부산대학교 분자생물학과 분자신경생물학실 홈페이지 주소:
https://jungem.pusan.ac.kr/jungem/index.do
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이번 연구를 진행하면서 힘든 점도 많았지만, 가장 크게 깨달은 점은 포기하지 않는 마음으로 연구를 진행하면 언젠가는 큰 보상으로 나에게 돌아온다는 점인 것 같습니다. 또한 교수님 및 동료들과 함께 연구를 진행하고 결과에 대한 토론을 수행할 때, 연구에 대한 재미와 연구자로의 보람을 크게 느꼈던 거 같습니다. 이번 연구의 성과는 제 앞으로의 연구 생활에 큰 밑거름이 될 것으로 생각하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
뇌는 우리 몸에서 가장 복잡하고 신비한 기관인 점을 생각했을 때, 신경과학 연구자의 고충과 연구에 대한 어려움을 공감하면서 항상 연구를 수행하고 있습니다. 저는 아직 진정한 신경과학자라고 하기에는 부족함이 많지만, 그저 저와 함께 신경과학 연구를 진행하고 있는 후배님들과 선배님들께 늘 응원한다는 말씀을 드리고 싶습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구를 통해 미세플라스틱의 노출이 태아기 및 성인기 마우스에서 Gabra2의 발현을 조절한다는 점을 밝혔습니다. 앞으로는 미세플라스틱 노출에 의한 Gabra2 유전자 발현 메커니즘을 규명하는 연구를 진행하고자 합니다. 추가적으로 신경발달장애질환의 또다른 환경적 요인이 신경 회로에 미치는 영향에 관한 연구를 계획 중입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 항상 응원해주시고 연구에 대한 조언을 아끼지 않으시는 지도교수님 정의만 교수님께 감사하다는 말씀을 드리고 싶습니다. 또, 늘 함께 연구실 생활을 하며 묵묵하게 자신의 연구를 수행하는 실험실 동료들, 항상 고맙게 생각하고 그들에게 큰 도움이 되고 싶습니다. 마지막으로 저를 언제나 믿어주시고 아낌없는 사랑을 주시는 부모님과 친구들에게도 감사하다는 말을 전하고 싶습니다.
#Nanoplastic
# Brain development
# Neurodevelopmental disorder
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