한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
현재 장내 마이크로바이옴 분야는 매우 빠른 속도로 활발히 연구가 진행되는 생명과학 분야 중 하나 입니다. 논문 및 매체를 통해 장내 마이크로바이옴의 건강 유지 및 항상성 조절에서의 역할에 대해 많이 접하셨을 것이라 생각합니다. 가장 친숙한 장내 마이크로바이옴에는 유산균과 같은 프로바이오틱스가 있습니다. 현재 시중에는 수많은 프로바이오틱스 제품들이 있고, 판매되고 있지만 구체적인 작용 기전은 아직까지 잘 밝혀져 있지 않습니다. 최근 마이크로바이옴 연구는 잠재적인 마이크로바이옴 치료제 개발을 위해 구체적인 기전 규명 연구에 초점이 맞춰져 있습니다. 이러한 흐름에 프로바이오틱스도 예외일 수 없고, 왜, 어떠한 방법에 의해서 건강에 도움을 줄 수 있을까 하는 의문에 대해 증명할 필요가 있다고 생각합니다.
본 연구를 통해 인체에 이로운 미생물인 프로바이오틱스가 인플루엔자 바이러스 감염 완화에 도움을 준다는 내용의 결과를 발표 하였습니다. 박사 후 연구원으로 재직하면서, COVID-19 시기에 코로나 바이러스 대신 인플루엔자 바이러스를 이용하여 수행한 연구 입니다. 건강인 유래의 프로바이오틱스 중 1형 인터페론의 시그널을 향상 시켜주는 균주를 스크리닝하여 마우스에 투여했더니, 1형 인터페론과 같은 항바이러스 물질이 증가했고, 그 결과 폐 면역성이 증진된 사실을 확인했습니다. 또한 프로바이오틱스에서 유래한 지방산이 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 폐 손상 완화에 효과적임을 증명함으로써 장내 미생물을 매개로 장과 폐가 상호작용한다는 ‘장-폐 연결축(Gut-lung axis) 이론을 증명하였습니다. 코로나 및 인플루엔자를 포함한 호흡기 바이러스 감염은 전염성이 강해 전 세계적으로 유행하며, 기저 질환이 있는 사람과 고령 환자에게는 사망률과 합병증 발생 위험을 크게 높입니다. 이러한 호흡기 바이러스에 감염되면 두통, 오한, 호흡기 증상 등을 완화하기 위해 항바이러스제를 투여하는데, 이번 연구 결과를 바탕으로 평상시의 프로바이오틱스 투여가 호흡기 바이러스 감염 완화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 진행한 연구는 제가 울산의대 박사 후 연구원으로 재직하면서, 서울아산병원/울산의대 융합의학과 점막 면역 연구실 권미나 교수님의 지도 아래 완성 되었습니다. 본 연구실은 마이크로바이옴 기반의 유효 균주 스크리닝 연구와 마이크로바이옴에 의한 호스트의 면역 항상성 조절 기전 규명에 초점을 맞추어 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 마이크로바이옴의 구체적인 작용 기전 규명을 통해 마이크로바이옴 치료제로서의 역할에 대해 조명하고 있습니다. 다양한 실험 장비와 우수한 코어 연구실을 갖춘 환경을 이용하여 연구실의 각 구성원들은 각자의 특기를 살려 연구 프로젝트를 진행하고 있고, 교수님 및 연구원, 학생 상호 간의 디스커션을 바탕으로 좀 더 나은 연구로 이끌어 나가고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
학위 과정 중 프로바이오틱스 연구를 수행하면서 프로바이오틱스가 호스트의 건강에 좋다고 배웠고, 들어왔는데, 왜 좋은지에 대한 답은 구체적으로 얻을 수 없었습니다. 그러나 이번 연구를 통해 제가 직접 그 질문에 대한 답을 조금이나마 찾을 수 있다는 점이 매우 보람을 느끼게 하면서도 연구에 있어 동기 부여가 된 것 같습니다. 그리고 제가 못 보던 관점을 여러 구성원들과 함께 실험하며, 디스커션을 하며 찾았던 순간들은 행운이면서도 저의 큰 연구 자산이라고 생각합니다.
또한 장내 마이크로바이옴에 의한 호스트의 전신 항상성 조절과 관련하여, 최근 장-뇌 축(Gut-brain axis), 장-간 축(Gut-liver axis) 등과 같은 장-기관 축(Gut-organ axis) 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그러한 연구에 밑바탕이 될 수 있어 기쁩니다. 또한 이 연구 결과가 향후 프로바이오틱스와 같은 마이크로바이옴을 이용한 인체 방어 면역 체계 연구와 바이러스 감염증 완화 관련 연구에도 도움이 될 것으로 생각하여 자부심을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
박사 학위를 받고, 경험이 많지 않아 조심스러운 부분이 있긴 하지만, 연구를 수행할 때, 하나의 관점 보다는 여러 관점에서 보는 능력을 키울 수 있으면 좋을 듯 합니다. 특정한 하나의 관점에서만 연구를 하다 보면 연구가 단조로워 지고 결과물이 나오기 어렵습니다. 마이크로바이옴 연구는 융합적인 요소가 많이 필요한 생명과학 분야이기 때문에 이러한 점이 더욱 부각되는 것 같습니다. 주위 동료 연구원, 학생, 다른 분야의 연구원 및 교수님들과 디스커션을 하면서 저의 마이크로바이옴 연구가 융합적인 요소를 갖추는데 매우 큰 도움이 되었다고 생각합니다.
또한 이러한 연구활동은 열매를 맺기까지 시간이 매우 많이 필요한 것 같습니다. 그 과정 중 앞이 보이지 않는 안갯길 속을 걷는 듯한 힘들고, 불안했던 시간들이 있었습니다. 저의 자리에서 주어진 일을 묵묵히 수행을 하다 보면 늦더라도 결과는 항상 나오는 것 같습니다. 연구도 사람이 하는 것이니, 주위 사람들과 좋은 관계로 지내는 것도 중요하고, 무엇보다 본인 스스로의 마음을 다스려서 일희일비하여 흔들리는 일이 없도록 해야겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
공생 관점에서 마이크로바이옴과 호스트의 상호작용에 대한 분야는 아직까지 밝혀지지 않은 것들이 매우 많습니다. 앞으로 마이크로바이옴 유래 대사체에 의한 호스트의 조절 기전 연구를 수행하고 싶습니다. 또한 기회가 된다면, 이러한 기초연구에 기반한 실용적인 연구를 통해 실질적으로 사람들에게 도움을 줄 수 있는 연구를 하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
언젠가는 한빛사에 이름을 올리고 싶다는 생각을 하였었는데, 주변의 좋은 분들의 많은 도움 덕분에 기회가 찾아 온 것 같습니다. 본 연구가 있기까지 정말 많은 분들의 도움을 받았습니다. 먼저 박사 학위 과정 및 박사 후 연구원 과정 동안 연구자로서 성장할 수 있게 아낌없이 조언과 격려를 해주신 권미나 교수님께 깊은 감사를 드립니다. 그리고 함께 연구를 하였던 이소현 학생을 비롯하여 저의 연구가 완성되기까지 도움을 주신 이수현 선생님, 김태영 박사, 김예지 박사님, 이용수 박사님을 비롯한 동료, 선후배 연구원분들께 고마움을 전합니다. 또한 연구에 여러 조언을 해주신 가톨릭대 서상욱 교수님께도 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 석사 학위 과정을 통해 연구자로서 첫 발을 내딛을 수 있게 기회를 주시고 발돋움할 수 있도록 지원해주신 서울대 국제농업기술대학원 LDTM 연구실 허철성 교수님께 깊은 감사 인사 드립니다. 또한 LDTM 연구실에서 부족한 저에게 실험적으로 많은 도움을 주신 김인선 박사님, 항상 조언과 응원을 해주시는 두은희 교수님께도 감사의 인사를 드립니다. 비록 분야는 다르지만 같은 연구자로서의 길을 걸으면서 응원의 메시지를 주는 김민재 박사에게도 고마움을 전합니다. 마지막으로, 학위과정 동안 묵묵하게 뒤에서 지원해주신 부모님께 감사함과 고마움을 전하고 싶습니다.
다시 한번 지금의 제가 있기까지 함께 일하고 도움을 주신 모든 분들께 영광을 돌리고 싶습니다. 감사합니다.
#Probiotics
# Microbiome
# Immune homeostasis
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