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신종오
신종오(Jongoh Shin) 저자 이메일 보기
KAIST
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286 KB
  CV updated 2021-12-20 10:30
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Ageing and rejuvenation models reveal changes in key microbial communities associated with healthy ageing

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

일반적으로 노화가 진행되면서 숙주의 장내 장점막 투과성이 약해지게 됩니다. 이로 인해, 장내 미생물과 이들이 만드는 물질에 의해 전신 염증이 발생하게 되고, 이들은 노화와 관련 질병을 가속하게 됩니다. 결과적으로, 노화 관련 질병들은 장내 장벽의 기능 및 마이크로바이옴 구성과도 많은 관련성 있다고 할 수 있습니다.

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본 연구는 노화와 다양한 역노화 과정(회춘)에서 어떤 장내 미생물이 중요한 역할을 하는지 분석하고 검증한 연구입니다. 우선 노화와 장내 미생물 간의 관계를 확인해보기 위해, 각 나이에 따른 마우스 모델을 제작하고 이들의 마이크로바이옴 차이를 비교분석 하였습니다. 이와 동시에, 합사 모델, 파라바이오시스 모델, 그리고 혈청 주입 모델 등, 여러 역노화모델을 구축하고, 마이크로바이옴 분석을 통하여 회춘 시 특징적으로 변화되는 주요 장내 미생물은 무엇인지를 밝히고자 하였습니다.

결과적으로, 노화 및 3가지 회춘 마우스 모델을 구축하고 장내 미생물의 메타 게놈 분석을 통해 아카먼시아(Akkermansia)를 비롯한 노화와 관련된 주요한 마이크로바이옴과 펙틴 분해 및 뷰티레이트, GABA 합성 회로가 중요하게 작용함을 확인할 수 있었습니다. 더 나아가, 본 연구진은 노령 마우스에 아카먼시아 구강투여를 통해, 노령 쥐의 장내 건강, 인지능력, 근골격, 면역 노화를 복원함으로써, 더욱 건강한 노화가 가능함을 증명할 수 있었습니다.
 

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

저는 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 시스템 및 합성생물학 연구실(Systems & Synthetic Biology Laboratory) 조병관 교수님의 지도 아래에 연구를 진행하였습니다. 우리 연구실은 시스템 생물학을 바탕으로 다양한 미생물과 마이크로바이옴의 대용량 다중오믹스 정보를 바탕으로 생명현상을 이해하는 연구를 수행하고 있습니다. 또한 이렇게 얻어진 정보들을 공학적 관점에서 재해석하여 미생물을 디자인하고 인공적으로 제작하는 합성생물학 연구도 같이 동시에 진행하고 있습니다. 뿐만 아니라, 본 연구는 한국생명공학연구원 실험동물자원센터의 이철호 박사님 연구팀과 대사제어연구센터 김병찬 박사님 연구팀과의 공동연구로 진행되었습니다. 이 두 연구기관은 지리적으로 매우 가까워서 학술적 교류가 매우 활발합니다.

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KAIST Systems and Synthetic Biology Lab (http://cholab.or.kr/)

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

이번 논문은 오랫동안 준비된 데이터를 바탕으로 작성되었습니다. 다양한 모델의 동물실험부터 막대한 양의 다양한 빅데이터를 생성하고 분석할 수 있었던 좋은 기회이자 연구였습니다. 많은 분의 도움을 통해 다행히도 잘 마무리했다는 생각에 보람을 느낍니다.

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

저 자신에게도 매번 하는 말이지만, 조급하시지 않으셨으면 좋겠습니다. 뭐든 자신이 없을수록 조급해지고 빨리하게 됩니다. 왜냐하면, 결국 잘하는 것처럼 보여야 하기 때문인 것 같습니다. 하지만 그렇게 조급하게 연구를 하다 보면, 논리가 부족할 때가 많고, 실험 디자인이 부실해지며, 무엇보다 연구하면서 어렵고 힘든 감정만 쌓이게 됩니다.

빠르게 결과를 만드는 것보다 더 중요한 건 학위 과정 동안 ‘내’가 성장하고 있다는 사실을 인지하는 게 중요한 것 같습니다. 매일 차분히 연구를 진행하고 노트를 쓰면서 자기 자신을 되돌아보았을 때, 내가 이만큼 성장했다는 것을 느낀다면 그것만큼 배움의 즐거움과 연구의 동기부여가 되는 것도 없는 것 같습니다. 더 나아가, 연구 동료들과 함께 만들어낼 결과는 앞으로 어마어마 해질 수 있다는 사실도 미리 아시는 게 좋을 것 같습니다. 연구를 같이 진행하면서, 스스로 내릴, 서로에게 내릴 수만 가지의 의사결정이 연구 결과를 더 단단하게 만들어주고, 그 연구 그룹의 정체성을 만들어줍니다. 결국, 다 같이 이야기 나누며 차근차근 하는 방법이 가장 걱정과 스트레스를 덜고, 연구를 빠르게 할 수 있는 방법인 것 같습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

현재 University of California San Diego의 Dr. Palsson (Systems Biology Research Group) 연구실에서 박사 후 연구원으로, 차세대 인공 미생물의 디자인과 구현에 대해 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 비록 저는 마이크로바이옴이라는 주제에 한 발짝 떨어져 있지만, 연구를 수행했던 연구실 동료들은 마이크로바이옴 데이터를 바탕으로 합성생물학적인 접근방식이 접목된 한층 진보된 연구를 진행하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

항상 저를 믿어주시고 지원해주신 지도교수님께 먼저 감사의 인사를 전합니다. 수많은 동물실험을 수행하신 노정란 박사님께도 감사드립니다. 마이크로바이옴 분석 결과를 같이 토론해주시고, 논문 투고 순간까지 믿고 기다려주신 김병찬 박사님과 이철호 박사님께도 감사드린다고 말씀드리고 싶습니다.

그리고 함께 고생하며 연구를 진행했던 SSBL 랩 동료들께도 정말 많이 고맙고, 또 무엇보다 항상 응원해주시고 지원해주시는 가족들에게 무한한 사랑과 감사 인사를 전합니다.

#마이크로바이옴 #Akkermansia #역노화
Category: Microbiology
등록일 2021-12-20
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