분자신경생물학은 신경계의 구조와 기능을 분자 수준에서 이해하고자 하는 학문으로, 본 연구실은 특히 일주기 리듬(서카디언 리듬)과 신경계의 상호작용에 중점을 두고 있습니다. 일주기 리듬은 생체 내 다양한 생리적 현상을 24시간 주기로 조절하는 내재적 시계로, 신경계의 기능 및 행동에 깊은 영향을 미칩니다. 본 연구실은 분자 수준에서 일주기 리듬을 조절하는 유전자와 단백질, 그리고 이들이 신경계의 발달과 기능에 미치는 영향을 심도 있게 연구하고 있습니다. 특히, BMAL1, CLOCK, PER, CRY 등 일주기 유전자들의 발현 조절 메커니즘과 이들이 신경세포 내에서 어떻게 상호작용하는지에 대한 연구를 수행합니다. 이를 통해 신경계의 정상적인 기능 유지뿐만 아니라, 일주기 리듬의 교란이 신경계 질환(예: 알츠하이머병, 우울증 등)과 어떻게 연결되는지 규명하고 있습니다. 또한, 산화적 스트레스와 일주기 리듬의 연관성, 신경세포 사멸 및 재생 과정에서의 일주기 유전자 역할 등 다양한 분자생물학적 접근을 시도하고 있습니다. 이러한 연구는 신경계 질환의 예방 및 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 뿐만 아니라, 현대 사회에서 빈번하게 발생하는 교대근무, 수면장애 등으로 인한 신경계 이상 현상의 분자적 원인을 밝히는 데 기여하고 있습니다. 궁극적으로, 분자신경생물학과 일주기 리듬 연구의 융합을 통해 뇌 건강 증진과 질환 극복에 새로운 패러다임을 제시하고자 합니다.

본 연구실은 일주기 리듬의 교란이 생체 대사와 다양한 생리 기능에 미치는 영향을 동물모델과 임상연구를 통해 다각적으로 분석하고 있습니다. 특히, 식사 시간의 변화, 교대근무, 빛-어둠 주기의 변화 등 외부 환경 요인이 생체 시계에 미치는 영향을 집중적으로 연구합니다. 이를 통해 대사질환(예: 당뇨병, 비만), 생식기능, 배뇨리듬, 기억력 및 행동 변화 등 다양한 생리적 현상에 대한 일주기 리듬의 조절 메커니즘을 규명하고 있습니다. 최근 연구에서는 식사 시간의 변화가 쥐의 대사 및 배뇨 리듬, 생식 기능, 인슐린 저항성 등에 미치는 영향을 분석하였으며, 항산화제 및 멜라토닌 투여가 이러한 변화에 미치는 효과도 평가하였습니다. 또한, 인간 대상 연구에서는 교대근무를 하는 간호사들의 배뇨 패턴 변화를 추적하여, 장기적인 일주기 리듬 교란이 실제 생활에서 어떤 생리적 적응 및 이상을 유발하는지 밝혔습니다. 이러한 연구는 현대 사회에서 증가하는 교대근무자 및 수면장애 환자들의 건강 문제 해결에 실질적인 기여를 하고 있습니다. 더불어, 일주기 리듬이 간, 신장, 부신 등 다양한 말초 장기의 기능 조절에 미치는 영향과, 해당 장기 내 국소 시계 유전자들의 역할도 심도 있게 탐구하고 있습니다. 이와 같은 연구는 대사질환, 신경계 질환, 배뇨장애 등 다양한 질환의 예방 및 치료 전략 개발에 중요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다.