최근 다양한 연구들이 장-뇌 축을 통하여 알츠하이머병을 설명하고자 하고 있습니다. 이러한 연구들은 대부분 면역 반응에 주목하여 장이 혈액에 영향을 미치고, 혈액이 뇌에 영향을 미치는 장-혈액-뇌 축으로 이를 설명합니다. 그러나 장-혈액-뇌 축의 경우, 뇌는 혈액-뇌 장벽을 통하여 스스로를 보호하고 있기에, 혈액이 뇌에 미칠 수 있는 영향은 제한적입니다. 본 연구는 혈액-뇌 장벽에 영향을 받지 않고 장과 뇌를 이어주는 신경인 미주신경 (vagus nerve), 그중에서도 내장 감각 신경에 초점을 맞추었습니다. 저희는 인간 역분화 줄기세포에서 내장 감각 신경을 유도하는 프로토콜을 확립하였고, 이를 미세 유체 칩 시스템에 적용하여 장과 내장 감각신경을 연결하는 Axis-on-a-chip을 구성하였습니다. 이를 활용하여 선행 동물 실험 연구에서 대략적으로만 확인하였던 알츠하이머병의 원인 단백인 아밀로이드 베타/ 타우 단백이 내장 감각 신경을 통하여 장에서 뇌로 전달될 수 있음을 인간 세포기반 in vitro system에서 구현하였습니다. 또한 이러한 차이가 환자 유래 iPSC 모델에서도 유지되어, 실제 환자의 병리 현상도 반영할 수 있음을 확인하였습니다.