한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
자폐 스펙트럼 장애 (ASD)는 사회적 행동 및 의사소통 결핍, 그리고 제한적이고 반복적인 행동, 관심 등의 비이상적인 행동으로 진단할 수 있는 뇌발달질환 중 하나로 전 세계적으로 유병률이 매년 높아지고 있습니다. 특히 Covid-19 과 같이 사회적으로 제한된 환경이 ASD 발달에 영향을 미친다는 보고가 있어 사람들의 관심이 더욱 집중되고 있는 질환으로 우리나라 같은 경우 50명 중 1명의 어린이가 앓고 있는 것으로 추정되고 더 늘어날 것으로 예상되기 때문에 ASD의 기전 연구의 중요성은 간과할 수 없습니다.
ASD를 진단할 수 있는 기준 중 하나인 사회성은 하등 동물에서부터 고등 동물까지 진화적으로 보존된 행동 중 하나인만큼 생존과 밀접한 관계를 맺고 있습니다. 사회성에 작용하는 뇌영역은 다양하게 존재하지만, 그 중 집행능력 (executive function) 중 하나인 top-down control 이 가능하다고 알려진 뇌측전전두엽 (prefrontal cortex) 이 사회적 감정 조절과 더불어 사회성 행동에 중요하게 작용한다고 알려져 있습니다. ASD는 다양한 원인으로 설명이 가능한데 그 중 출산 전 요인 (prenatal factor) 가 어떻게 행동학적 결핍을 유도하는지에 대한 인과관계에 대해선 아직 더 깊은 연구가 필요한 실정입니다.
본 연구는 ASD 모델 마우스 중 하나인 valproic acid (VPA)에 자궁내 노출된 쥐들을 뇌측전전두엽에서 질량 분석 기반의 정량적 단백질 분석을 통하여 발견한 유의 발현 유전자 (differentially expressed gene, DEG) 가 기존에 알려진 자폐 위험 유전자와 상당수 겹치고 그 중 신호전달 기전 중 하나인 Wnt/β-catenin signaling pathway에 작용한다고 알려진 Rnf146 유전자가 상향조절 되어있음을 확인하였습니다. 본 현상을 일반 쥐의 뇌측전전두엽에서 유도하였을 때 일반 쥐의 사회성이 망가지는 현상을 관찰함으로써 Rnf146 유전자가 ASD와 관련이 있다는 새로운 사실을 입증하였습니다.
본 연구를 통하여 자궁내 노출된 환경이 ASD를 유도할 수 있는 기전을 제시하였으며, 이미 뇌 발달이 진행된 성인 쥐에서도 특정 유전자의 과발현으로 사회성에 영향을 미칠 수 있음을 확인함으로써 ASD의 기전을 보다 이해하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 서울대학교 의과대학 의과학과 소속의 이용석 교수님, 대구경북과학기술원 뉴바이올로지전공 소속의 김민식 교수님, 고려대학교 보건과학대학 바이오시스템의과학부 소속의 안준용 교수님, 그리고 건국대학교 의과대학 소속의 신찬영 교수님의 공동 연구를 통해 진행되었습니다. 저는 서울대학교의 이용석 교수님 실험실 소속으로 저희 신경생리학 실험실은 전전두엽, 해마, 그리고 소뇌 같은 다양한 뇌 영역에서 사회성, 학습, 기억 등에 관여하는 기전을 다양한 최신 실험 기법을 사용하여 분자학적 혹은 생리학적 관점에서 연구하고 있습니다. 또한, 저희 실험실은 이번 연구처럼 다른 실험실과의 활발한 교류를 통하여 관련 주제를 다양한 분야의 전문가들과 상의하고 한층 더 심도 있게 발전시킬 수 있는 좋은 환경을 제공하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구활동을 하면서 제가 직접 실험을 하여 새로운 사실을 밝히는 분야에 관해서는 저보다 더 많은 것을 아는 과학자가 없다는 사실이 스스로 자부심을 느끼게 합니다. 또한 연구 과정에서 마주하는 어려움과 도전을 극복하고 의미 있는 결과를 얻을 때 만족감과 성취감은 연구자 로서의 동기부여와 성장에 큰 영향을 미치는 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
뇌신경과학의 발달은 최근 30년간 눈부신 발전을 이루었지만, 아직 밝혀질 것이 많고 많은 뇌과학자들이 경쟁적인 연구를 통해 새로운 사실을 알리고 있는 분야입니다. 특히 뇌라는 신체 부위는 다양한 질병이 복잡한 기전을 통해 설명될 수 있는 영역이기 때문에 한 주제를 파고 들기전에 많은 공부를 해야 하고 인내심과 성실함을 요하지만 결과가 나왔을 때 그만큼 보람을 느낄 수 있는 분야입니다. 생각치 못한 난관이 닥쳐도 스스로를 믿고 성실하게 실험실 생활을 임하신다면 분명히 좋은 결과가 있을 것입니다.
연구 생활은 보다 많은 집중력과 체력을 장기적으로 요구합니다. 평소에 적당한 운동과 연구 생활에서 오는 정신적 스트레스를 해소할 수 있는 취미 생활을 함께하신다면 긴 석-박사 학위 기간 동안을 실험실 동료들과 비교적 즐겁게 보낼 수 있을 것 같습니다. 또한 학위를 따는 과정은 단순히 학업적인 발전만을 이루는 것으로 끝나는 것이 아닌 좀 더 나은 사람으로 발전하는 과정이라 생각하시고 정신적 수양도 같이 쌓으면서 한 분야의 전문가로 거듭 나시길 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 석박통합과정 동안 ASD 모델 쥐에서 나타나는 표현형 중 사회성 결핍에 대한 연구를 진행하고 있는데, 유전적 혹은 환경적 요인이 어떻게 두뇌에서 분자적 변화를 유도하여 쥐의 행동에 영향을 미치는지를 이 논문뿐만 아니라 이전 논문들에서 관찰한 바가 있습니다. 이러한 결과를 바탕으로 특정 신경회로가 사회성에 미치는 영향을 확인하는 등 ASD에 대한 연구를 꾸준히 이어나가고, 졸업 이후 미국에서 박사 후 과정을 밟으면서 병리생리학에 관한 연구를 계속 진행하여 실질적으로 환자들에게 도움을 줄 수 있는 사실을 밝혀내는 의과학자가 되는 것을 목표로 하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
이 논문관련 연구뿐만 아니라 석박통합 기간동안 부족한 저의 발전을 이끌어 주시려고 노력하신 제 지도교수님이신 이용석 교수님과 같은 신경생리학 실험실의 김상정 교수님께 진심으로 감사드립니다. 또한 이 논문을 같이 발전시켰던 공저자들과 동거동락한 실험실 동료들께 감사의 인사를 전합니다. 마지막으로 항상 저를 믿고 응원해주신 가족들께도 감사함을 전합니다.
#ASD
# Social behavior
# Signaling pathway
관련 링크
연구자 키워드
관련분야 연구자보기
관련분야 논문보기