1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

 저는 석사 과정 동안 교통사고, 스포츠 활동, 낙상 등 일상에서 흔히 발생할 수 있는 외부 충격으로 생기는 외상성 뇌손상 (Traumatic Brain Injury)에 대해 연구하였습니다. 특히, TBI 이후 뇌세포 내에서 과도하게 증가하는 phosphodiesterase (PDE)라는 효소가 노폐물을 처리하는 lysosome 기능을 방해한다는 점에 주목하였습니다. 이 현상은 뇌세포 손상과 퇴행을 유발하기 때문에 이를 개선할 수 있는 치료법 개발이 매우 중요하다고 생각하였습니다.
 이를 위해 이미 FDA 승인을 받은 항염증 약물인 Amlexanox (AMX)를 활용해 실험을 진행하였으며, 이 약물이 PDE를 억제해 세포 내 신호 전달에 중요한 역할을 하는 cAMP 수치를 높임으로써 손상된 lysosome 기능을 회복시키고, 염증 반응을 감소시키며, 세포 스스로 손상 물질을 정리하는 autophagy 기능까지 돕는다는 사실을 새롭게 확인하였습니다.
 동물실험에서도 AMX를 투여한 결과, PDE 억제를 통해 뇌 안의 내부 cAMP 수치가 증가하고, 이로 인해 neuroinflammation, oxidative stress, 그리고 ER stress가 감소하는 것을 확인하였습니다. 이러한 효과 덕분에 autophagy 기능이 회복되고, 결과적으로 인지능력 (cognitive function)과 운동능력 (motor function)이 향상되는 것을 관찰할 수 있었습니다.

 해당 실험을 진행하면서 가장 기억에 남는 순간은 in vitro scratch assay에서 AMX를 처리한 후 신경세포의 생존율이 눈에 띄게 높아지고 세포 손상이 현저히 줄어드는 모습을 현미경으로 직접 확인했을 때입니다. 예상보다 훨씬 좋은 결과가 나와 바로 추가 실험을 진행했고, 반복 실험을 한 결과, 비슷한 결과가 나와 매우 기뻤습니다.
 또한, 동물실험인 Morris Water Maze (MWM) 테스트에서는 AMX를 투여한 TBI 모델 쥐들의 기억력과 학습 능력이 현저히 개선되는 것을 확인할 수 있었고, 이때 이 약물이 실제로 효과가 있을 것이라는 확신이 들었습니다.
 반면, 행동실험 결과의 변동성이 커서 안정적인 데이터를 얻기 위해 여러 차례 반복 실험을 해야 했던 점은 매우 힘들고 고된 과정이었습니다. 체력적, 정신적으로 부담이 컸지만, 꾸준히 노력한 끝에 의미 있는 결과를 얻었을 때 큰 보람을 느꼈습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

 제가 연구를 진행한 곳은 한림대학교 의과대학 생리학 교실 서상원 교수님 연구실입니다. 서상원 교수님 연구실은 신경생리학적 관점에서 다양한 뇌질환의 병리 기전을 규명하고, 이를 바탕으로 새로운 치료 전략을 개발하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히 외상성 뇌손상 (Traumatic Brain Injury), 허혈성 뇌졸중 (Ischemic Stroke), 저혈당증 (Hypoglycemia), 뇌전증 (Epilepsy), 다발성경화증 (Multiple Sclerosis) 등 다양한 뇌질환 동물 모델을 활용하여, 아연이 신경세포 손상, 염증 반응, 신경 회복 과정에서 어떤 역할을 하는지 연구하고 있습니다.
 저의 지도 교수이신 서상원 교수님께서는 미국 텍사스 주립대학교 (UTMB)에서 박사학위를 받으시고, 캘리포니아 주립대학교 (UCSF)에서 박사후 연구 및 조교수로 재직하시며 신경생리학 분야에서 폭넓은 연구 경험을 쌓으셨습니다. 이후 한림대학교에서 뇌질환과 아연 연구 분야에서 활발한 연구 활동을 이어 오시며 지금까지 140편 이상의 논문을 발표하고 12,000회 이상의 피인용 실적을 기록하셨습니다. 현재도 많은 석·박사 과정 학생들을 지도하며 학생들이 연구 경험을 쌓을 수 있도록 다양한 지원을 아끼지 않고 계십니다.
 또한, 저의 공동 지도 교수이신 최보영 교수님께서는 한림대학교 의과대학에서 박사학위를 취득하시고 연구교수로 재직하시며 신경생리학 분야에서 다양한 연구 경험을 쌓으셨습니다. 이후 한림대학교 체육학과 교수로 임용되신 후에는 운동 생리학 분야로 연구 영역을 확장하시어, 현재 석·박사 과정 학생들을 지도하며 활발한 연구와 교육 활동을 이어가고 계십니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

 아직 확실한 치료법이 없는 뇌질환 분야에서 직접 질환 모델을 만들고 약물 효과를 분석하는 연구를 하면서 이러한 과정이 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있다는 점에서 큰 자부심을 느끼며, 언젠가 실제 환자에게 도움이 될 수 있다는 생각에 많은 보람을 느끼고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

 이 분야로 진학하려는 후배들이나 유학을 준비하는 분들에게 드리고 싶은 말은, 단기간에 성과를 내려고 조급하게 하기보다는, 천천히 미리미리 배우며, 경험을 쌓아가는 과정이 꼭 필요하다고 말하고 싶습니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

 앞으로는 외상성 뇌손상뿐만 아니라 다양한 뇌질환 모델 (뇌전증, 허혈성 뇌졸중, 저혈당증, 다발성 경화증)에서 새로운 약물의 효과와 작용 기전을 밝히는 연구를 할 계획입니다. 여러 인자들이 질환 과정에서 어떤 역할을 하는지, 다양한 실험들을 활용해 환자들에게 좋은 치료 가능성을 제공하는 결과를 얻어 도움이 되고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

 먼저, 저의 지도 교수이신 서상원 교수님께서는 학위 과정 동안 항상 아낌없는 지원과 격려를 해주셨습니다. 실험 계획부터 논문 작성, 발표 준비까지 세심하게 지도해 주셨고, 학부 연구생 때부터 많은 조언을 해주시며, 부족한 점이 많은 저에게 큰 힘이 되어 주셨습니다. 그리고, 연구 외적으로도 다양한 경험을 쌓을 수 있도록 기회를 주셔서 진심으로 감사드립니다.
 또한, 공동 지도 교수이신 최보영 교수님께서도 제가 항상 한 걸음 더 나아갈 수 있도록 많은 지도와 조언을 해주셨습니다. 실험 과정에서 어려움이 있을 때마다 따뜻하게 격려해 주시고 방향을 잡아 주신 덕분에 자신감을 얻어 좋은 결과를 낼 수 있었습니다. 정말 감사드립니다.
 그리고 매일 같은 연구실에서 함께 지내며 좋은 추억을 쌓았던 모든 연구실 멤버들과 학위 과정 처음부터 끝까지 방향성을 잡아주고 연구를 진행할 수 있도록 도움을 주셨던 박민규 박사님께 감사하다는 말을 하고 싶습니다.
 마지막으로 학위 과정 동안 옆에서 응원해주고 힘이 되어준 가족들 감사합니다.