김찬형 연구실은 심혈관계 약리학 분야에서 심근비대, 허혈-재관류 손상, 혈관 내피세포의 염증 반응 등 다양한 심혈관 질환의 병태생리와 치료법 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 심근비대의 억제 및 심근 보호 효과를 나타내는 천연물 및 약물의 작용 기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 이를 위해 압력 과부하에 의한 심근비대 동물모델, 허혈-재관류 손상 모델 등 다양한 실험적 접근법을 활용하여 심혈관계 질환의 예방 및 치료 전략을 제시하고 있습니다. 연구실에서는 epigallocatechin-3-gallate(EGCG), quercetin, carvedilol 등 다양한 항산화제 및 플라보노이드 계열의 천연물질이 심근비대와 허혈-재관류 손상에 미치는 영향을 분석하고, 이들의 신호전달 경로(예: MAPK, Akt, GSK-3β, JNK 등) 조절 효과를 규명하고 있습니다. 또한, 기계적 신장(stretch)이나 약물 전처치가 심근세포의 내성 획득 및 보호 효과에 미치는 분자생물학적 기전을 탐구하여, 실제 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구를 통해 심혈관계 질환의 새로운 치료 타겟을 발굴하고, 천연물 기반의 기능성 식품 또는 약제 개발에 기여하고 있습니다. 더불어, 심혈관계 질환의 예방 및 치료를 위한 다각적인 접근법을 제시함으로써, 국민 건강 증진에 이바지하고자 합니다.

연구실은 혈관 내피세포의 기능 조절과 염증 반응 억제에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 혈관 내피세포는 심혈관계 건강 유지에 핵심적인 역할을 하며, 내피세포의 활성화 및 염증 반응은 동맥경화, 고혈압, 심근경색 등 다양한 심혈관 질환의 발병과 밀접하게 연관되어 있습니다. 본 연구실은 intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1(VCAM-1) 등 접착분자의 발현 조절과 관련된 신호전달 경로를 집중적으로 분석하고 있습니다. 특히, quercetin, sulforaphane, ginsenoside Rg2/Rg3 등 식물 유래 항산화제가 내피세포의 염증 반응을 어떻게 억제하는지, STAT3, NF-κB, MAPK 등 주요 신호전달 경로를 중심으로 그 분자적 기전을 규명하고 있습니다. 다양한 실험 모델에서 LPS(리포폴리사카라이드) 또는 Angiotensin II에 의해 유도되는 염증 반응과 접착분자 발현을 억제하는 천연물의 효과를 검증하고, 이를 통해 혈관 염증성 질환의 예방 및 치료 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 혈관 내피세포의 건강 유지와 염증성 심혈관 질환의 예방에 중요한 기초 자료를 제공하며, 기능성 식품 및 신약 개발의 과학적 근거를 마련하는 데 기여하고 있습니다. 또한, 다양한 신호전달 경로의 상호작용을 규명함으로써, 보다 정밀한 치료 전략 수립에 이바지하고 있습니다.

김찬형 연구실은 이온 채널, 특히 칼륨 채널(TASK-2, KATP, TREK2 등)과 평활근의 수축 및 이완 조절 기전에 대한 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 평활근의 전기생리학적 특성과 이온 채널의 활성 조절은 혈관, 자궁, 위장관 등 다양한 조직의 기능 유지에 필수적입니다. 본 연구실은 TASK-2 채널이 임신 중 자궁 평활근의 이완에 미치는 영향, KATP 채널이 마우스 자궁 평활근 수축 조절에 미치는 역할 등을 규명하여, 조산 예방 등 임상적 적용 가능성을 탐구하고 있습니다. 또한, 산화적 스트레스에 의한 이온 채널 조절, 다양한 약물 및 천연물질이 이온 채널 활성에 미치는 영향, 그리고 이온 채널의 분자적 구조와 기능적 특성에 대한 연구도 병행하고 있습니다. 패치 클램프, 웨스턴 블롯, 면역조직화학 등 다양한 실험기법을 활용하여 이온 채널의 생리적, 병리적 역할을 심층적으로 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 평활근 기능 이상에 의한 다양한 질환(예: 조산, 위장관 운동 장애, 혈관 질환 등)의 병태생리 이해와 새로운 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공하고 있습니다. 더불어, 이온 채널을 타겟으로 하는 신약 개발 및 기능성 조성물 개발에도 기여하고 있습니다.