[연구자 요약] 사문선 연구원은 신경교세포-신경원 상호작용의 심층적인 이해를 바탕으로 시상하부 반응성 성상교세포와 비만 및 대사 질환 간의 연관성을 규명하는 연구에 집중하고 있습니다. 특히, 성상교세포에서 분비되는 GABA가 비만을 유발하고 악화시키는 기전을 밝혀내 학계의 주목을 받았습니다. 이러한 연구는 비만, 대사 증후군, 학습 및 기억 장애, ADHD 등 다양한 신경정신 질환의 근본적인 원인을 이해하고 새로운 치료 전략을 개발하는 데 중요한 기여를 하고 있습니다. 최신 신경생리학 및 분자생물학 기법을 활용하여 뇌 기능과 질병 발생 메커니즘을 탐구하며, 향후 뇌 질환 극복과 인류 건강 증진에 기여하는 것을 목표로 합니다.

직책

연구원

소속 기관

기초과학연구원 (인지 및 사회성 연구단)

연구 분야

신경교-신경원 상호작용 및 뇌기능 조절 연구: 본 연구는 뇌 기능의 핵심 요소인 신경교(특히 성상교세포)와 신경원 간의 복잡한 상호작용 기전을 밝히는 데 중점을 둡니다. 단순한 신경원의 보조 세포로 여겨졌던 신경교세포가 뇌 발달, 시냅스 형성, 정보 처리, 그리고 다양한 신경질환 발생에 능동적으로 관여한다는 사실에 주목하고 있습니다. 특히, 성상교세포의 칼슘 신호 전달과 이에 영향을 미치는 요소들을 규명하며, Orai1 및 Orai3 채널이 성상교세포의 칼슘 유입에 중요한 역할을 한다는 것을 밝히는 연구를 수행했습니다 (Jea Kwon et al., 2017). 이러한 연구를 통해 뇌의 항상성 유지 및 신경회로 기능 조절에서 신경교세포의 중요성을 이해하고, 신경계 질환 치료를 위한 새로운 타겟 발굴에 기여하고자 합니다. 신경교세포의 기능 이상이 학습 및 기억, 행동 변화, 그리고 대사 질환 등 광범위한 뇌 기능 장애로 이어질 수 있음을 규명하며, 이러한 상호작용의 비정상적인 변화가 질병의 원인이 될 수 있다는 관점에서 접근합니다. 궁극적으로 신경교-신경원 상호작용 조절을 통한 뇌 질환 극복 가능성을 탐색합니다., 반응성 성상교세포와 비만 및 대사 질환 연관성 연구: 본 연구실은 시상하부의 반응성 성상교세포가 비만 및 대사 질환 발생에 미치는 영향을 심도 깊게 탐구합니다. 특히, 성상교세포에서 분비되는 신경전달물질 GABA가 비만을 유발하고 악화시키는 핵심 기전을 규명했습니다. 지방산이 Gαs 단백질 결합 수용체를 활성화하여 성상교세포에서 cAMP 의존적인 젖산 및 MAO-B 의존적인 GABA 생성을 증가시키며, 이는 비만 발생에 직접적인 영향을 미친다는 독창적인 연구 결과를 발표하였습니다 (NaHye Lee et al., 2018). 이러한 발견은 21회 KSBNS 연례회의 및 KIST-BSI 컨퍼런스 등에서 최우수 발표상 및 우수상을 수상하며 학계의 큰 주목을 받았습니다. MAO-B 억제제를 활용한 비만 치료 가능성을 제시함으로써, 새로운 약물 개발의 기반을 마련하고 있습니다. 비만은 당뇨, 고혈압 등 다양한 대사 증후군과 밀접하게 연관되어 있어, 본 연구는 이들 질환의 예방 및 치료 전략 개발에도 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다. 궁극적으로 반응성 성상교세포의 기능을 조절하여 대사 질환을 극복하고 인류 건강 증진에 기여하는 것을 목표로 합니다., 학습 및 기억, ADHD 등 신경정신질환 병태생리 연구: 본 연구실은 학습 및 기억 장애와 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)와 같은 주요 신경정신질환의 병태생리 메커니즘을 규명하는 데 주력하고 있습니다. 특히 뇌 내 신경교세포의 기능 이상이 이러한 인지 및 행동 장애에 미치는 영향에 주목하고 있습니다. 신경교세포와 신경원 간의 비정상적인 상호작용이 학습 능력 저하, 기억력 감퇴, 주의력 분산 등의 증상과 어떻게 연관되는지 다각도로 분석합니다. 동물 모델(stereotaxic surgery, open field test, elevate plus maze, passive avoidance test, eight arm radial maze)을 활용한 행동 연구와 최신 신경생리학적 기법(slice patch recording, Ca2+ Imaging)을 결합하여 질병의 원인 기전을 심층적으로 파악합니다. ADHD의 경우, 주의력 조절과 관련된 뇌 영역에서 신경교세포의 역할 변화가 어떻게 질병 발생에 기여하는지 탐구합니다. 이러한 연구는 현재까지 명확히 밝혀지지 않은 신경정신질환의 근본적인 원인을 이해하고, 이를 바탕으로 효과적인 진단 바이오마커 개발 및 새로운 치료 전략을 모색하는 데 중요한 단서를 제공합니다. 궁극적으로 신경교세포를 타겟으로 하는 혁신적인 치료제 개발 가능성을 열어 인류의 정신 건강 증진에 기여하고자 합니다.

키워드

ADHD, 행동연구, 세포생물학, 학습 및 기억, 신경염증, MAO-B, 약물 개발, 뉴런-글리아 상호작용, 신경과학, 치료 타겟, 반응성 성상교세포, GABA, 뇌과학, 대사 질환, 비만, 신경교-신경원 상호작용 및 뇌기능 조절 연구, 본 연구는 뇌 기능의 핵심 요소인 신경교(특히 성상교세포)와 신경원 간의 복잡한 상호작용 기전을 밝히는 데 중점을 둡니다. 단순한 신경원의 보조 세포로 여겨졌던 신경교세포가 뇌 발달, 시냅스 형성, 정보 처리, 그리고 다양한 신경질환 발생에 능동적으로 관여한다는 사실에 주목하고 있습니다. 특히, 성상교세포의 칼슘 신호 전달과 이에 영향을 미치는 요소들을 규명하며, Orai1 및 Orai3 채널이 성상교세포의 칼슘 유입에 중요한 역할을 한다는 것을 밝히는 연구를 수행했습니다 (Jea Kwon et al., 2017). 이러한 연구를 통해 뇌의 항상성 유지 및 신경회로 기능 조절에서 신경교세포의 중요성을 이해하고, 신경계 질환 치료를 위한 새로운 타겟 발굴에 기여하고자 합니다. 신경교세포의 기능 이상이 학습 및 기억, 행동 변화, 그리고 대사 질환 등 광범위한 뇌 기능 장애로 이어질 수 있음을 규명하며, 이러한 상호작용의 비정상적인 변화가 질병의 원인이 될 수 있다는 관점에서 접근합니다. 궁극적으로 신경교-신경원 상호작용 조절을 통한 뇌 질환 극복 가능성을 탐색합니다., 반응성 성상교세포와 비만 및 대사 질환 연관성 연구, 본 연구실은 시상하부의 반응성 성상교세포가 비만 및 대사 질환 발생에 미치는 영향을 심도 깊게 탐구합니다. 특히, 성상교세포에서 분비되는 신경전달물질 GABA가 비만을 유발하고 악화시키는 핵심 기전을 규명했습니다. 지방산이 Gαs 단백질 결합 수용체를 활성화하여 성상교세포에서 cAMP 의존적인 젖산 및 MAO-B 의존적인 GABA 생성을 증가시키며, 이는 비만 발생에 직접적인 영향을 미친다는 독창적인 연구 결과를 발표하였습니다 (NaHye Lee et al., 2018). 이러한 발견은 21회 KSBNS 연례회의 및 KIST-BSI 컨퍼런스 등에서 최우수 발표상 및 우수상을 수상하며 학계의 큰 주목을 받았습니다. MAO-B 억제제를 활용한 비만 치료 가능성을 제시함으로써, 새로운 약물 개발의 기반을 마련하고 있습니다. 비만은 당뇨, 고혈압 등 다양한 대사 증후군과 밀접하게 연관되어 있어, 본 연구는 이들 질환의 예방 및 치료 전략 개발에도 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다. 궁극적으로 반응성 성상교세포의 기능을 조절하여 대사 질환을 극복하고 인류 건강 증진에 기여하는 것을 목표로 합니다., 학습 및 기억, ADHD 등 신경정신질환 병태생리 연구, 본 연구실은 학습 및 기억 장애와 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)와 같은 주요 신경정신질환의 병태생리 메커니즘을 규명하는 데 주력하고 있습니다. 특히 뇌 내 신경교세포의 기능 이상이 이러한 인지 및 행동 장애에 미치는 영향에 주목하고 있습니다. 신경교세포와 신경원 간의 비정상적인 상호작용이 학습 능력 저하, 기억력 감퇴, 주의력 분산 등의 증상과 어떻게 연관되는지 다각도로 분석합니다. 동물 모델(stereotaxic surgery, open field test, elevate plus maze, passive avoidance test, eight arm radial maze)을 활용한 행동 연구와 최신 신경생리학적 기법(slice patch recording, Ca2+ Imaging)을 결합하여 질병의 원인 기전을 심층적으로 파악합니다. ADHD의 경우, 주의력 조절과 관련된 뇌 영역에서 신경교세포의 역할 변화가 어떻게 질병 발생에 기여하는지 탐구합니다. 이러한 연구는 현재까지 명확히 밝혀지지 않은 신경정신질환의 근본적인 원인을 이해하고, 이를 바탕으로 효과적인 진단 바이오마커 개발 및 새로운 치료 전략을 모색하는 데 중요한 단서를 제공합니다. 궁극적으로 신경교세포를 타겟으로 하는 혁신적인 치료제 개발 가능성을 열어 인류의 정신 건강 증진에 기여하고자 합니다.