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이승원
이승원(Seungwon Lee) 저자 이메일 보기
POSTECH
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Bone marrow CX3CR1+ mononuclear cells relay systemic microbiota signal to control hematopoietic progenitors in mice

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

우리 몸 안에 있는 많은 수와 종류의 미생물(microbiota)이 우리 몸에 많은 영향을 미치고 있습니다. 우리 주위를 둘러보면, 유산균에 관한 제품이 시중에서 판매가 되고 있는 것을 보실 수 있듯이, 유산균을 포함한 다양한 종류의 미생물들이 건강한 상태나 질병이 있는 상태에서 많은 작용을 하고 있습니다. 특히 우리 몸 안에 필요한 모든 면역세포를 생산하는 골수에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 수십 년간 많은 연구가 진행되었지만, 아직까지 풀리지 않은 의문점들이 있습니다. 정상상태에서 어떻게 미생물 신호가 우리 몸 안에 전달이 되고, 특히 골수에서 어떤 메커니즘으로 미생물 신호가 중개되는지 기전이 알려져 있지 않습니다.

저희 연구는 다양한 organ으로 미생물 신호가 전달됨을 bacterial DNA detection 을 통해 보였으며, 특히 많은 부분이 Proteobacteria phylum 에 속한 bacterial DNA 가 systemically하게 전달됨을 밝혔습니다. 특히 골수에서 CX3CR1+ mononuclear cells (CX3CR1+ MNCs)에 의해 선택적으로 미생물 신호가 uptake되고, TLR(toll-like receptor)을 통해 process되어 생성된 소량의 inflammatory cytokine이 생성됨을 밝혔습니다. 생성된 inflammatory cytokine은 다분화성 조혈전구세포(multipotent progenitor cells, MPPs)의 gene expression profile을 변화시켜 myeloid cell로 분화시킴을 밝혔습니다. 이러한 조절은 골수 내 perivascular niche 에서 CX3CR1+MNCs 와 MPP가 서로 가깝게 위치한 거리적 이점을 이용하여 조절됨을 밝혔습니다. CX3CR1+MNCs는 골수뿐 아니라 다른 organ에서도 미생물 신호를 중개하는데 중요한 역할을 할 것으로 생각됩니다.

우리 몸 안의 모든 세포를 생산하는 골수 내 면역학적 기전을 이해하는 것은 매우 중요하다고 생각합니다. CX3CR1+MNCs은 다른 기관에서도 미생물 신호를 중개하는데 중요한 역할을 할 것으로 생각되며, 이를 응용하여 암, 염증성 질환 등에 미생물의 역할을 밝히는데 도움이 될 것이라 생각됩니다.

이 연구는 2012년부터 시작하여 2019년 최종 마무리가 되었습니다. 오랜 기간 동안 진행된 연구고, 그 과정에 많은 에피소드가 있었습니다. 그 중 기억나는 것 한 개를 말씀 드리면, 마우스 20여 마리를 잡아서 ELISA를 이용하여 실험을 진행하였고 생각했던 결과가 나온 날이 12월 24일 이였습니다. 저에겐 그날의 실험결과가 저에겐 성탄절 선물로 다가왔었던 기억이 납니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 포항공대 융합생명공학부 이승우 교수님 세포면역학실험실에서 연구를 하였습니다. 교수님께 실험을 직접배우고 많은 가르침을 받았습니다. 저희 연구실이 있는 포항공대는 연구하기에 최고의 조건을 갖춘 기관이라 생각합니다. 훌륭하신 교수님들이 계시며 활발한 discussion 및 co-work 이 진행되고 있습니다. 좋은 동료, 선배 분들을 만날 수 있었으며 현재 졸업한 이후에도 계속 연락을 하며 지내고 있습니다. 또한 germ-free mice 시설 및 좋은 장비들이 갖추어져 있어 연구하는데 있어 최고의 환경이라 생각합니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구활동 과정 중 페이스 조절이 중요한 것 같습니다. 실험결과가 잘 나올 때는 기쁨이 크지만, 생각대로 잘 안 나왔을 때는 슬펌프도 찾아오기도 하였습니다. 기분을 refresh 하기 위해 제가 선택했던 것은 수영 이였습니다. 학회에 여러 번 참석을 하였는데요, 포스터 발표를 통해 동료 연구자들에게 소개할 때 자부심을 느꼈습니다. 무엇보다 저는 지도교수님이신 이승우 교수님을 만난 건 저에게 큰 행운이라 생각합니다. 학문적인 성장뿐 아니라 과학자로서 무엇이 중요한지 많은 가르침을 주셨습니다.

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

대학원 진학에 대해서 저의 경험으로 말씀 드리면, 끈기와 성실함이 중요하다고 생각합니다. 그리고 주위 동료 분들과 discussion할 때 열린 마음으로 하는 것이 중요하다고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 졸업 후 산업체로 진로를 정하였습니다. 앞으로 미생물과 관련한 면역학적 연구를 계속하고자 하며, 이를 바탕으로 실제 우리 몸에 활용할 수 있는 것을 만들고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

지금까지 microbiota는 연구단계에 머물렀지만 이제 산업계로 넘어오는 시점에 있습니다. 매력적인 microbiota연구를 통해 우리에게 실질적인 도움이 되는 것을 발굴한다면 큰 보람을 느낄 수 있을 것이라 생각됩니다.

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 등록일 2019-08-26
Category: Medicine
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