성균관대학교 융합생명공학과 신경발생⸱줄기세포연구실은 신경생물학, 줄기세포학, 암생물학, 바이러스학을 아우르는 융합적 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 뇌의 발생과정과 이를 담당하는 신경줄기세포의 특성 및 조절 기전을 심층적으로 탐구하며, 뇌의 복잡한 구조와 기능이 어떻게 형성되는지에 대한 근본적인 질문에 답하고자 합니다.
연구실의 주요 연구 분야는 신경줄기세포의 증식과 분화, 그리고 이 과정에 관여하는 다양한 신호전달 경로(예: Notch, FGF, SHH 등)의 역할 규명입니다. 첨단 유전자 조작 기술과 동물모델을 활용하여 신경줄기세포의 생체 내 기능을 실시간으로 분석하고, 뇌발생의 분자적 메커니즘을 밝히는 데 주력하고 있습니다.
또한, 줄기세포와 암세포의 유사성과 상호작용에 주목하여, 뇌종양 등 신경계 암의 발생 기전과 제어 방법을 연구합니다. 암줄기세포의 특성, 암세포의 이동 및 침습 능력, 그리고 정상 발달과 암 발생 사이의 복잡한 관계를 규명함으로써, 항암요법 개발과 맞춤형 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다.
바이러스 감염이 신경줄기세포와 뇌조직에 미치는 영향도 중요한 연구 주제입니다. HCMV, HIV 등 주요 바이러스가 뇌발달장애 및 신경퇴행성 질환을 유발하는 분자적 기전을 규명하고, 이를 바탕으로 항바이러스 치료제 개발 및 예방 전략을 제시하고 있습니다.
이처럼 본 연구실은 기초과학적 탐구와 더불어, 뇌질환 치료, 재생의학, 바이오신약 개발 등 현대 바이오 산업계의 수요를 충족시키는 응용연구에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 이를 통해 졸업생들은 국내외 학계와 산업계에서 다양한 전문직업 활동을 성공적으로 수행하고 있습니다.
본 연구실은 뇌의 발생과정과 이를 담당하는 신경줄기세포의 특성 및 조절 기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 신경줄기세포는 뇌를 구성하는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 지니고 있으며, 뇌의 정상적인 발달뿐만 아니라 손상된 뇌조직의 재생에도 중요한 역할을 합니다. 연구실에서는 신경줄기세포의 증식과 분화, 그리고 이 과정에 관여하는 유전자와 신호전달 경로를 규명함으로써 뇌발생의 근본 원리를 밝히고자 노력하고 있습니다.
특히, Notch, FGF, SHH 등 다양한 신호전달체계가 신경줄기세포의 운명 결정에 미치는 영향을 분석하고, in utero gene transfer와 같은 첨단 유전자 조작 기술을 활용하여 생체 내에서 신경줄기세포의 기능을 실시간으로 관찰합니다. 이를 통해 뇌의 복잡한 구조와 기능이 어떻게 형성되는지, 그리고 특정 유전자의 변이가 뇌발생에 어떠한 영향을 미치는지 구체적으로 밝혀내고 있습니다.
이러한 기초연구는 뇌질환의 원인 규명과 치료법 개발의 토대가 되며, 신경줄기세포를 이용한 재생의학적 접근법의 실현 가능성을 높이고 있습니다. 궁극적으로 본 연구실의 연구는 뇌발생의 미스터리를 풀고, 뇌질환 환자들에게 새로운 희망을 제공하는 데 기여하고자 합니다.
암생물학과 신경줄기세포의 연관성
줄기세포와 암세포는 세포 증식과 분화 조절이라는 공통된 특성을 가지고 있습니다. 본 연구실에서는 신경줄기세포의 비정상적인 조절이 암세포, 특히 뇌종양(글리오블라스토마)과 같은 신경계 암의 발생과 밀접하게 연관되어 있음을 밝히고, 암의 발생 기전 및 제어 방법을 연구하고 있습니다. 암줄기세포의 특성과 정상 줄기세포의 유사점, 그리고 이들 사이의 전환 메커니즘을 규명함으로써 암의 근본적인 치료법 개발에 도전하고 있습니다.
연구실에서는 줄기세포 인자가 암세포의 증식과 이동, 침습 능력에 미치는 영향을 세포 수준에서 분석하고, Cell migration assay, Cell invasion assay 등 다양한 실험기법을 활용하여 암세포의 행동을 정량적으로 평가합니다. 또한, 암세포에서 특이적으로 발현되는 유전자가 정상 뇌발달 과정에도 관여한다는 사실을 밝혀내어, 암과 정상 발달 사이의 복잡한 상호작용을 심층적으로 연구하고 있습니다.
이러한 연구는 항암요법 개발, 암의 조기 진단 및 예후 예측에 중요한 단서를 제공하며, 줄기세포 기반의 맞춤형 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다. 본 연구실의 암생물학 연구는 뇌종양 등 난치성 암의 극복을 위한 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.
바이러스 감염과 뇌질환
본 연구실은 뇌의 바이러스 감염이 신경줄기세포와 뇌조직에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. Human cytomegalovirus(HCMV)와 Human immunodeficiency virus(HIV) 등 주요 바이러스가 신경줄기세포의 증식과 분화, 그리고 뇌발달에 미치는 분자적 기전을 규명하고, 이로 인해 발생하는 뇌발달장애 및 신경퇴행성 질환의 원인을 밝히고자 합니다.
특히, HCMV 감염이 태아의 신경줄기세포에 미치는 영향과 소뇌증 등 뇌발달장애의 발생 원인을 분석하고, HIV 감염에 의한 신경세포 손상 및 치매 유도 기전을 세포 및 동물모델을 통해 연구합니다. 바이러스 단백질이 신경세포의 사멸을 유도하는 과정, 그리고 바이러스 감염이 신경줄기세포의 유지와 분화에 미치는 영향 등을 다양한 분자생물학적 기법으로 규명하고 있습니다.
이러한 연구는 바이러스성 뇌질환의 예방 및 치료제 개발에 중요한 기초자료를 제공하며, 신경계 감염질환의 병태생리 이해와 신약 개발에 실질적으로 기여하고 있습니다. 또한, 항바이러스 제제 개발 및 바이러스 감염에 의한 신경계 손상 예방을 위한 새로운 전략을 제시하고 있습니다.
