뇌 노화는 알츠하이머병(AD)과 파킨슨병(PD) 등 다양한 신경퇴행성 질환의 주요 위험 요인으로 알려져 있습니다. 특히, 뇌는 대부분 분열하지 않는 세포(postmitotic cell)로 구성되어 있기 때문에, 노화에 따른 손상에 더욱 취약합니다. 하지만 노화와 신경퇴행성 질환을 연결하는 생물학적 기전은 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구실은 이러한 미지의 영역을 탐구하며, 질병의 조기 진행 인자를 규명하고 새로운 치료 전략을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 뇌 내 다양한 세포 유형이 시간에 따라 어떻게 노화되고, 이러한 변화가 신경 기능 및 질병 취약성에 어떤 영향을 미치는지 심층적으로 연구합니다. 특히, 세포 노화가 신경세포의 기능 저하와 질병의 시작에 어떤 역할을 하는지 규명하기 위해 분자생물학적, 세포생물학적 접근법을 활용합니다. 이를 통해 세포 노화와 질병 발병 간의 기전적 연결고리를 밝히고, 조기 개입을 위한 새로운 바이오마커와 치료 타깃을 발굴하고자 합니다. 이러한 연구는 궁극적으로 뇌 기능을 보존하고, 신경퇴행성 질환의 조기 진단 및 예방적 치료법 개발에 기여할 것으로 기대됩니다. 세포 노화의 기전을 규명함으로써, 노화와 관련된 신경질환의 근본 원인에 접근하고, 건강한 노년을 위한 과학적 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

글리아 세포는 뇌의 약 50%를 차지하는 비신경성 세포로, 신경세포의 활동을 지원하고 조절하는 데 필수적인 역할을 합니다. 성상세포(astrocyte)는 혈뇌장벽 유지, 이온 항상성 조절, 신경전달물질 제거 등 다양한 기능을 수행하며, 미세아교세포(microglia)는 뇌의 면역세포로서 신경염증을 매개합니다. 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)는 신경축삭을 감싸는 마이엘린 수초를 형성하여 신경 신호 전달의 효율성을 높입니다. 최근 연구에 따르면, 글리아 세포는 단순한 지원자 역할을 넘어 신경퇴행성 질환의 병리적 진행에 적극적으로 관여하는 것으로 밝혀지고 있습니다. 본 연구실은 특히 희소돌기아교세포의 기능 이상이 신경세포의 취약성에 미치는 영향과 질병 진행에서의 조절자 역할에 주목하고 있습니다. 다양한 글리아-뉴런 세포 플랫폼과 동물 모델을 활용하여, 글리아 세포가 어떻게 정상적인 지원자에서 병리적 촉진자로 전환되는지, 그리고 이러한 변화가 신경퇴행성 질환의 조기 병태생리에 어떤 영향을 미치는지 분석합니다. 이를 통해 글리아-뉴런 상호작용의 네트워크를 지도화하고, 질병 특이적 치료 타깃을 발굴하고자 합니다. 이 연구는 신경퇴행성 질환의 새로운 치료 전략 개발에 중요한 단서를 제공할 뿐만 아니라, 뇌 건강 유지와 질병 예방을 위한 근본적 이해를 심화시키는 데 기여합니다. 글리아 세포의 병리적 변화와 뉴런과의 상호작용을 규명함으로써, 신경계 질환의 조기 진단 및 맞춤형 치료법 개발에 새로운 가능성을 제시하고 있습니다.

신경퇴행성 질환은 단순히 중추신경계에 국한된 질환이 아니라, 전신적이고 복합적인 병태생리를 가진 질환으로 인식되고 있습니다. 특히, 다양한 신경퇴행성 질환에서 소화기(GI) 기능 이상이 매우 흔하게 나타나며, 이러한 증상은 전형적인 신경학적 증상보다 수년에서 수십 년 먼저 나타나는 경우가 많습니다. 이는 질병의 발병이 말초에서 시작될 수 있음을 시사하며, 장-뇌 축(gut-brain axis)이 신경퇴행성 질환의 조기 병태생리에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여줍니다. 본 연구실은 질병 관련 동물 모델을 활용하여, 장 신경회로 내 세포 유형별 취약성과 병원성 단백질의 축적이 소화기 기능 이상 및 중추신경계 변성에 어떻게 기여하는지 연구합니다. 이를 통해 질병의 조기 바이오마커를 발굴하고, 병태생리 기전을 해부하여, 신경퇴행성 질환의 조기 진단 및 말초 표적 치료 전략 개발에 기여하고자 합니다. 장-뇌 축 연구는 기존의 뇌 중심적 접근을 넘어, 전신적 관점에서 질병을 이해하고 치료하는 새로운 패러다임을 제시합니다. 이러한 연구는 신경퇴행성 질환의 조기 진단 및 예방, 그리고 환자 맞춤형 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 장-뇌 축의 병태생리적 역할을 규명함으로써, 신경계 질환의 새로운 치료 타깃을 제시하고, 건강한 노년을 위한 혁신적 접근법을 마련하는 데 기여하고 있습니다.