한빛사 인터뷰
- 등록2024-03-12
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
사람의 미생물군집(마이크로바이오타)는 주로 소화관(구강에서 항문까지)에 서식하며, 면역, 신경, 내분비 시스템을 조절하여 건강에 영향을 미칩니다. 우리 연구실에서는 미생물-장-뇌 축을 통해 발생하는 정신신경 질환의 작용 메커니즘을 규명하고 이를 치료하기 위한 기술을 개발하고 있습니다. 이 연구는 장내미생물과 뇌 간의 복잡한 네트워크를 해석하고, 인지 기능과 관련된 질병의 발병 및 진행에 대한 이해를 증진하는 데 중요한 역할을 합니다. 우리는 경도인지장애가 있는 지원자의 장내미생물군집과 건강한 지원자의 미생물군집을 비교하여 특정 미생물 종의 증가를 확인하고, 해당 미생물 종이 인지 기능 및 뇌에 미치는 영향을 조사하였습니다. 연구 결과, 경도 인지 장애가 있는 지원자의 분변미생물군집에서 Escherichia fergusonii (NK2001), Veillonella infantium (NK2002), Enterococcus faecium (NK2003) 개체군이 많았고, 이 균주들을 투여한 실험동물에서 인지 장애 유사 행동을 보였고, 해마의 TNF-α 발현을 증가시키고, BDNF를 감소시켰습니다. 특히, 복강 미주신경절단한 실험동물에서 NK2001 및 NK2002에 의해 유발된 인지 장애 유사 행동이 감소하였고, 이들과 관련한 지표도 악화하였습니다. 그러나, NK2003은 복강 미주신경절단 실험동물에서 영향을 미치지 않았습니다. 이외에도 다양한 지표들을 관찰한 결과, LPS를 생산하는 NK2001, NK2002는 gut-blood/vagus nerve-brain 및 gut-blood-brain를 통해 뇌로 전이되어 NF-κB 매개 신경 염증을 유도하여 경도 인지 장애를 유발함을 밝힐 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 경희대학교 약학대학 뉴로바이오타 연구센터 (Neurobiota Research Center)의 김동현 교수 연구실에서 장내세균-장-뇌축 매개하여 발병하는 정신신경 질환의 발병기전과 이를 개선할 수 있는 기술들에 대해 연구하고 있습니다. 저가 속한 Neurobiota Research Center는 저희 연구실 외에도 Microbiota-gut-brain 축을 연구하시는 이경태 교수님, 인경수 교수님, 최진우 교수님, 경희의료원 이창균 교수님과 brain-gut-microbiota 축을 연구하시는 류종훈 교수님, 오명숙 교수님, 최정혜 교수님, 이종길 교수님 경희의료원 김종우 교수님과 함께 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
첫째, 우리의 소화관과 뇌 간의 상호작용이 건강과 질병에 미치는 영향에 대해 더 많이 이해할 수 있게 되었습니다.
둘째, 저희 연구에서는 생물학, 신경과학, 면역학, 생화학 등 여러 학문 분야의 연구자들과 공동연구가 필요하고, 팀원들과의 협력과 지속적인 학습도 필요하다고 생각하게 되었습니다. 마지막으로, gut-brain axis 연구를 통해 인간의 건강과 복지에 기여할 수 있는 기회를 가질 수 있게 되었다는 사실에 큰 자부심을 느끼게 되었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
첫째, 장내미생물 분야는 끊임없이 발전하고 있는 분야이며, 최신 연구 동향과 기술에 대한 이해는 매우 중요합니다. 학습을 통해 다양한 분야를 공부하면 많은 도움이 될 것입니다.
둘째로, 학부 과정에서부터 연구실에서의 경험을 통해 실무 능력을 키우면, 대학원에서는 더 깊이 있는 연구 프로젝트에 참여하여 전문성을 향상시킬 수 있습니다.
셋째로, 장내 미생물 분야는 협력과 다학제적 연구가 매우 중요한데, 다양한 연구자들과의 네트워크를 구축하고 유지하는 것이 성공에 필수적입니다. 학회나 학술 대회에 참석하여 다른 연구자들과 소통하고 정보를 공유하세요.
마지막으로, 열정과 인내심을 잊지 마세요. 그만큼 보람도 큽니다. 자신의 목표를 향해 끊임없이 노력하고, 실패와 어려움에도 굴하지 않고 최선을 다하면 반드시 성취할 수 있을 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재의 gut-brain axis 연구활동을 기반으로, 앞으로의 계획에는 몇 가지 포괄적인 목표와 방향이 있습니다. 심층적인 메커니즘 이해: 먼저, gut-brain axis의 심층적인 메커니즘을 더 깊이 이해하기 위해 연구를 진행할 계획입니다. 이를 통해 장내 미생물과 중추 신경계 간의 상호작용을 더 자세히 밝혀내고, 이에 기반한 치료 및 예방 전략을 개발하는 것이 목표입니다.
임상 응용: 연구 결과를 실제 임상 응용에 활용하기 위한 노력도 계획 중 하나입니다. 장내 미생물의 조작이나 식이 요법을 통한 중추 신경계 질환의 예방 및 치료 전략을 개발하고 임상 시험을 통해 검증하는 것이 목표입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
저는 교수님의 무한한 지원과 관심에 깊은 감사를 드립니다. 교수님의 열정적인 지도 아래에서 좋은 논문을 발표할 수 있었습니다. 교수님의 지식과 지도력이 있었기에 논문이 완성될 수 있었다고 생각합니다. 또한, 함께 논문을 준비하고 고군분투하며 연구를 진행한 신윤정과 박희서 선생님께도 깊은 감사를 드립니다. 뿐만 아니라, 실험을 도와주고 지원해주신 김전경 선생님과 다른 연구실 선생님들께도 감사의 말씀을 전합니다. 여러분의 도움과 지원 덕분에 이루어진 결과물입니다.
끝으로 항상 저를 믿어주시고 올바른 길로 갈 수 있도록 해주시는 부모님과 가족 모두에게 감사드리며, 이런 기회를 제공해주신 한빛사 선생님들께도 감사드립니다. 더불어, 앞으로도 교수님과 함께 새로운 연구와 도전을 이어가며 더 나은 결과물을 만들어 나가겠습니다.
#Microbiome
#Extracellular vesicle
#Memory impairment
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