우리 연구실은 치매, 파킨슨병, 헌팅턴병 등 다양한 퇴행성 신경질환에서 특정 신경세포가 선택적으로 취약해지는 현상에 주목하고 있습니다. 뇌는 다양한 종류의 신경세포로 구성되어 있으며, 이들 중 일부는 질환의 진행 과정에서 특히 더 쉽게 손상되거나 사멸하는 경향을 보입니다. 이러한 세포 선택적 취약성의 원인을 규명하는 것은 질환의 발병 기전 이해와 치료법 개발에 매우 중요합니다. 특히, 우리는 후성유전적 조절기작이 이러한 세포 선택적 취약성에 중요한 역할을 한다는 점에 집중하고 있습니다. 후성유전적 조절은 DNA 염기서열의 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 메커니즘으로, 히스톤 변형, DNA 메틸화, miRNA/mRNA 발현 조절 등이 포함됩니다. 본 연구실에서는 동물모델과 세포모델을 활용하여, 후성유전적 조절이 신경세포의 생존과 사멸, 그리고 질환의 진행에 미치는 영향을 다각적으로 분석하고 있습니다. 이러한 연구를 통해 우리는 퇴행성 신경질환에서의 세포 선택적 취약성의 분자적 기전을 밝히고, 후성유전적 조절을 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 제시하고자 합니다. 궁극적으로는 환자 맞춤형 치료법 개발과 질환의 조기 진단, 예후 예측에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.

본 연구실은 신경세포의 퇴행을 억제하고 신경보호 효과를 극대화하기 위한 유전자 치료와 세포 치료 연구에 중점을 두고 있습니다. 유전자 치료는 특정 유전자를 신경세포에 전달하여 병리적 기전을 조절하거나 정상 기능을 회복시키는 접근법입니다. 예를 들어, 프로테아좀 활성인자(PA28gamma) 유전자의 전이를 통해 헌팅턴병 동물모델에서 운동능력 개선과 신경보호 효과를 확인하였습니다. 세포 치료 분야에서는 파킨슨병 환자의 피부세포로부터 유도된 줄기세포(iPSCs)를 도파민성 신경세포로 분화시켜, 이 세포를 동물모델에 이식함으로써 미토콘드리아 기능 회복과 운동능력 향상, 신경세포 생존율 증가 등의 효과를 입증하였습니다. 이러한 연구는 환자 맞춤형 세포 치료의 실현 가능성을 높이고, 부작용을 최소화하는 새로운 치료법 개발에 기여하고 있습니다. 또한, 치매 동물모델에서 히스톤 탈아세틸화 효소 저해제와 miRNA/mRNA 발현조절을 통한 신경보호 및 기억력 증진 효과를 연구하고 있습니다. 이러한 다각적인 접근을 통해 신경질환의 병리기전 이해와 함께, 실제 임상 적용이 가능한 혁신적인 치료법 개발을 목표로 하고 있습니다.

신경세포의 운명은 다양한 유전자와 그 발현 조절에 의해 결정됩니다. 우리 연구실은 세포운명결정인자라 불리는 유전자들의 발현과 이들의 조절 메커니즘을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이러한 인자들은 신경세포가 분화, 성장, 생존, 사멸 등 다양한 운명 중 어떤 경로를 선택할지 결정하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 특히, 유전자 발현의 조절은 후성유전적 변형, 전사인자, miRNA 등 다양한 수준에서 이루어집니다. 본 연구실에서는 최신 유전체 분석기술과 분자생물학적 기법을 활용하여, 신경세포 운명결정에 관여하는 주요 유전자와 그 조절 네트워크를 규명하고 있습니다. 이를 통해 신경질환에서 나타나는 비정상적인 세포 운명 변화의 원인을 밝히고자 합니다. 이러한 연구는 신경세포의 정상 발달과정 이해뿐만 아니라, 퇴행성 신경질환에서의 병리적 변화 해석, 그리고 새로운 치료 타겟 발굴에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 궁극적으로는 신경세포의 운명 조절을 통한 질환 예방 및 치료 전략 개발에 기여하고자 합니다.