한빛사 인터뷰
- 등록2024-05-13
- 조회1,911
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
줄기세포는 배반포의 내부 세포 덩어리에서 유래한 미분화 세포의 일종으로, 인체를 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력(pluripotency)을 가지고 있습니다. 이를 바탕으로 줄기세포는 불치병, 유전병, 암 등의 치료재료로써 그 가능성이 기대되고 있습니다. 그러나 줄기세포의 분화 기전에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많습니다. 배아 발생에서 배아 배반포(epiblast)는 착상 후 낭배형성(gastrulation)의 과정을 통해 외배엽, 내배엽, 중배엽의 세 가지 생식층으로 분화하게 되는데, 초기 발달 경로는 종마다 다르지만 모든 양막 배아 줄기세포는 착상 후 배반포 단계에서 진화적으로 보존된 단층 상피 구조(mono-layered epithelium)를 형성하며, 이는 단층 상피가 다계통 파생에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 그러나 단층 상피가 동질 배아 줄기세포 집단에서 삼배엽 유래에 어떻게 관여하는지는 줄기세포의 운명 결정 기전에 대한 질문과 함께 발달 생물학에서 가장 중요한 질문 중 하나이며 현재 진행 중인 연구 주제입니다.
전통적인 세포생물학 분야에서는 Morphogen과 같은 화학적 자극(chemical cue)에 세포가 반응하는 기전이 많이 연구되어 왔습니다. 하지만 세포는 세포밀도, 크기, 주변 환경의 경도(stiffness) 등의 기계적 자극에도 활발히 반응하고 적응함이 잘 알려져 있습니다. 세포 밀도과 같은 기계적 미세환경(mechanical microenvironment)이 줄기세포의 삼배엽 분화에 미치는 영향은 잘 알려져 있지 않습니다. 세포는 기계적 스트레스(mechanical stress)를 받게 되면 mechanotransducer라고 불리는 전사인자를 통해 유전자 발현을 조절하게 됩니다.
본 연구에서는 ETV4라는 새로운 mechanotransducer를 발견하였고, 인간 배아줄기세포 (hESCs)의 삼배엽 분화과정에서 ETV4가 세포 밀도를 인식하여 내,외,중배엽 세포로의 분화를 조절하는 주요 조절자로서 작동한다는 것을 밝혔습니다. 세포 밀도는 integrin signaling에 의해 처음 감지되고, FGF 수용체의 endocytosis 조절을 통해 ETV4의 발현을 조절함을 발견하여 다이나믹하게 조절되는 세포 밀도가 줄기세포의 운명을 조절하는 핵심 기전으로 작동함을 밝혔습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 포항공과대학교 만능줄기세포 연구실에서 통합과정으로 장지원 교수님의 가르침을 받고 있습니다. 저희 연구실은 인간만능줄기세포(Human Pluripotent Stem Cell, hPSC: hESC&iPSC)를 모델로 한 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 주 연구로는 크게 pluripotency의 분자적 기전 연구, pluripotent state(naive, primed) 간의 transition에 관한 연구, stem cell factor를 이용한 anti-aging 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
논문이 출판되기까지 주변의 도움이 없었더라면 불가능했을 것이라 생각합니다. 앞서 이끌어 주시는 교수님, 함께 대학원 생활을 하며 마음을 다해 도와주는 동료들, 잠시 연구를 잊고 그저 즐겁게 이런저런 이야기를 나눌 수 있는 친구들, 오며 가며 인사를 하는 작은 인연들까지 모두의 도움이 있었기에 지금의 제가 있었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
학위과정을 시작함에 있어 연구성과 등 표면적인 부분만을 가지고 랩을 성급하게 결정하지 말라는 말을 하고 싶습니다. 방학기간을 활용한 인턴이라도 짧게 직접 랩 생활을 해보며 랩과 본인의 성향이 맞는지를 잘 파악해봐야 한다고 생각합니다. 입학 후에는 논문이라는 성과를 통해 성취감과 보람을 느끼기에 길게는 몇 년에 이르기까지 하루하루 끈기를 갖고 인내해야 하는 대학원의 특성 상 자기자신의 스트레스를 관리하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 취미생활이든 운동이든 무조건 시간을 할애하여 의식적으로 지키려 노력하는 것이 필요합니다. 또한 일적으로, 사적으로 하루 종일 함께 지내는 사람들이 많기 때문에 주변 사람들과의 원만한 인간관계 역시 중요한 부분입니다. 모두들 처음의 열정과 마음가짐을 잊지 말고 다들 원하시는 바를 이루었으면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
단층 상피가 동질 배아 줄기세포 집단에서 삼배엽 유래에 어떻게 관여하는지에 대해 보다 다양한 관점에서 연구를 진행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
처음 대학원에 들어왔을 때의 제 마음가짐에 대해 생각해보았습니다. 그저 ‘좋아하는 일을 하며 살아보고 싶다’라는 어떻게 보면 가볍지만 순수한 그때 제 마음가짐을 다시금 떠올리며 하루하루 감사하게 살아가고 있습니다. 연구 및 저의 멘탈 관리에 도움을 주신 모든 분들께 항상 사랑하고 감사하다는 말씀을 드리고 싶습니다.
#pluripotent stem cell
#cell fate decision
#mechanotransduction
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