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배주현
배주현(Ju‐Hyeon Bae) 저자 이메일 보기
성균관대학교 의과대학
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Satellite cell-specific ablation of Cdon impairs integrin activation, FGF signalling, and muscle regeneration

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

노화성 근감소증 (Sacopenia)은 나이가 들어감에 따라서 골격근의 양과 기능이 극단적으로 감소하는 대표적인 노화질환입니다. 근육은 인체의 대사능력 조절과 더불어 수명과 직접적인 관계가 있다는 다양한 보고들이 있어, 노화 연구를 하시는 분들에게는 항상 중요한 노화지표로 평가되어왔습니다. 최근 2016년 미국 CDC에서는 Sarcopenia가 공식적으로 질병코드를 부여 받았으며, 국내에서도 곧 질병코드가 부여될 예정입니다. 즉, 점점 고령화 되어가는 상황에서 노화 인구를 대상으로 각국의 정부에서 관리를 실시하려고 하는 것이 있는 것이 근육노화 연구의 전 세계적인 동향입니다. 따라서, 근육 노화연구는 점점 범위가 확장되고 시장에서도 주요한 약리학적 타겟이 될 것으로 전망 됩니다.

정상 성인에서 근육세포들은 일주일에 약 1~2% 정도가 turnover 된다고 합니다. 즉, 인간은 직장생활을 하거나 가볍게 산책을 하는 등의 일상활동에서도 근육 손상과 재생이 반복이 되면서 근육을 유지합니다. 그러므로 노화성 근감소증의 주요한 원인은 근육 재생능력의 저하와 더불어 근육 재생능력의 메인 플레이어인 근육 줄기세포 (Muscle stem cell, also called Satellite cell) 의 감소로 여겨지고 있습니다. 이미 미국과 유럽 등지에서는 과거로부터 근육 재생 연구를 활발히 진행하여 왔으며, 많은 실험기법들과 지식들이 발전해 왔으나, 국내에서는 근육 재생연구를 하시는 분은 극히 드뭅니다. 저 역시 실험을 하는 과정에서 마주하는 많은 일들을 대부분 스스로 해결을 할 수밖에 없었습니다. 따라서, 국내에서도 근육 줄기세포를 연구하는 많은 연구자들이 양성이 되었으면 좋겠고, 협업을 진행하기를 희망합니다.

본 논문은 세포막 단백인 Cdon이 근육 줄기세포의 활성 및 증식에 중요하다는 것을 규명한 논문입니다. Cdon 결핍 근육 줄기세포는 FGF와 같은 성장인자에 반응성이 극도로 낮으며 세포 노화 표현형 (Cellular senescent phenotype)을 보이게 되고, 결과적으로 근육 재생능력을 소실하게 됩니다. 하지만 근육 줄기세포의 Cellular senescence 표현형은 현재 해외에서도 연구가 많이 되어 있지 않고 최근 3년간 주목을 받고 있는 현상입니다. 따라서 본 논문에서 규명한 Cdon은 중요성은 그 희소성을 인정받아 좋은 저널에 개재를 할 수 있었던 것으로 생각이 됩니다.

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

제가 현재 박사 후 연구원으로 재직하고 있는 성균관대학교 강종순 교수님 실험실은 배아 발달단계의 줄기세포부터 시작하여 노화에 이르기까지 다양한 발달과정상에 줄기세포를 연구하고 있습니다. 지도교수님께서 워낙 연구열정이 많으시고 다양한 연구분야의 경력과 역량이 있으셔서, 저희 랩은 연구분야인 골격근 (skeletal muscle) 의 대사와 재생뿐 아니라, 심근 (Heart muscle) 혹은 신경발생단계부터 이르기까지 각 분야에서 상위에 저널에 논문을 기재할 정도로 연구력이 있는 실험실입니다. 특히 근육 재생분야에서 연구하는 다양한 실험 기법 및 기술력은 국내에서도 손에 꼽힌다고 자부합니다.

구성원은 현재 석박통합과정생 6명, 박사 후 연구원 4명, 그리고 마우스 실험을 도와주시는 연구원 1명으로 구성이 되어 있고, 구성원들도 각 분야에서 많은 연구경력과 노하우들을 지니고 있습니다. 따라서, 성체 줄기세포를 연구하고자 하는 대학원 희망생들에게 저희 랩을 추천해주고 싶습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람.

근육 줄기세포 및 근육 재생분야는 해외에서 상당히 심도 있게 연구가 되고 있고, 근육 줄기세포를 이용한 다양한 실험기법들이 점점 발전하고 있는 상황에서 국내에서는 아직 많은 연구가 진행되고 있지 않습니다. 실제로 in vivo에서의 근육 줄기세포를 연구하시는 분은 더더욱 없습니다. 그래서 연구를 진행하면서 느끼는 다양한 어려움을 저희 랩 구성원들끼리 정면으로 맞이하고 해결해나가야 했죠. 저는 이 논문의 주저자로서, 수없이 포기하고 싶었지만 저의 지도교수님의 독려와 동료들의 따뜻한 도움으로 인해 연구 논리를 완성할 수 있었습니다. 특히 저희 랩에서 오랫동안 연구를 진행해 왔던 세포막 단백인 Cdon의 중요성을 in vivo 실험을 통해 규명 할 수 있었던 것이 가장 자부심을 느끼는 점입니다.

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

사실, 근육 줄기세포에 대한 실험 및 평가자체가 굉장히 어렵습니다. 이유는 In vivo 내의 굉장히 적은 수의 근육 줄기세포를 관측해야 되기 때문입니다. 예를 들면 정강이 부분 근육인 Tibialis anterior 근육 같은 경우, 큰 조직에 비해 적은 양의 근육 줄기세포를 관측하고 phenotype을 확인하기 위해 Serial section 등의 연구자의 체력이 요구되는 실험이 많습니다. 괜히 근육 실험이 아니더군요, 체력이 많이 필요한 실험이 많습니다. 하지만, 근육 연구를 하시다 보면 자연스럽게 근육의 대사조절 능력 및 인체의 항상성과 연관하여 많은 지식들을 쌓게 될 수 있으실 겁니다. 따라서, 정말 이 분야에 관심이 있으시다면 포기하지 마시고 끝까지 도전해 보시길 바랍니다.

참고로, 해외에서는 근육 재생 연구를 전문적으로 하는 기관과 연구소가 많습니다. 또한, 미국 같은 경우에는 국내의 뇌과학 연구센터처럼 전문적인 근육연구 센터가 있습니다. 해외로 도전하고 싶으시면 많은 경험과 노하우를 쌓을 수 있을 듯 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

근육줄기세포는 근육 손상자극에 의한 pro-inflammatory cytokine 혹은 ECM 등에 의해서 Activation 이 됩니다. 즉, 근육 내 미세환경이 근육 줄기세포의 운명을 좌지우지 하는 거죠. 따라서, 저는 앞으로 골격근 내에 존재하는 Extracellular matrix, Interstitial cell 등 근육 줄기세포 외 근육 내 미세환경에 대해서 연구를 할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저 저의 지도교수님이신 강종순교수님께 너무 감사합니다. 항상 격려와 조언을 아끼시지 않으셨으며 무엇보다 포기하지 않도록 지도해주신 점 너무 감사합니다. 또한, RNA sequencing 분석을 도와주시고 항상 열정적인 류동렬 교수님, FGFR mechanism 규명을 도와주셨던 정현주 박사님. 모두 감사합니다.

 등록일 2020-03-17
Category: Cell_Biology, Developmental_Biology, Molecular_Biology
  댓글 1
회원작성글 Mitohormesis  (2020-03-31 14:17)
배 박사, 축하합니다. 다른 멋진 논문도 기대해요~
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