김영미 연구실은 환경 오염물질, 특히 다이옥신류, 미세플라스틱, 내분비계 교란물질(EDCs) 등이 인체 건강에 미치는 영향을 심도 있게 연구하고 있습니다. 최근 연구에서는 혈청 내 아릴 하이드로카본 수용체(AhR) 리간드 활성과 미토콘드리아 기능 저하(MIS-ATP, MIS-ROS) 지표가 대사증후군, 당뇨병, 신장질환, 폐기능 저하 등 다양한 만성질환과 밀접한 연관이 있음을 밝혔습니다. 이러한 연구는 대규모 코호트(Ansung cohort, PIVUS study 등)와 다양한 생체지표 분석을 통해 환경 오염물질 노출과 질병 발생 간의 인과관계를 규명하고 있습니다. 특히, 연구실은 환경 오염물질이 미토콘드리아 기능을 저해하여 인슐린 저항성, 염증 반응, 산화 스트레스, 세포 사멸 등을 유발하는 분자적 기전을 집중적으로 탐구합니다. 이를 위해 세포 기반 바이오어세이, 동물모델, 임상 샘플 분석 등 다양한 실험적 접근법을 활용하고 있습니다. 또한, 식이와 환경 오염물질 노출의 상호작용, 성별 차이에 따른 대사질환 감수성 등도 주요 연구 주제로 다루고 있습니다. 이러한 연구 결과는 환경 오염물질 노출이 단순한 외부 요인에 그치지 않고, 인체 내 미토콘드리아 기능장애를 통해 만성질환의 발생과 진행에 중요한 역할을 한다는 점을 강조합니다. 더 나아가, 혈청 내 AhR 리간드 및 MIS 지표를 활용한 질병 예측 및 조기 진단법 개발, 환경성 질환의 예방 및 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다.

연구실은 미토콘드리아 기능장애가 파킨슨병, 알츠하이머병 등 신경퇴행성 질환과 대사증후군, 당뇨병 등 대사질환의 발병 및 진행에 핵심적인 역할을 한다는 점에 주목하고 있습니다. 이를 바탕으로 미토콘드리아 표적 항산화제, 펩타이드, 천연물 추출물(DA-9805, 백지, 시호 등) 등 다양한 치료 후보물질을 개발하고, 그 효능과 작용기전을 동물모델 및 세포모델에서 검증하고 있습니다. 특히, DA-9805와 같은 한약 혼합 추출물은 미토콘드리아 손상 억제, 신경세포 보호, 염증 및 산화스트레스 감소 효과를 보였으며, 실제로 미국 임상 2상까지 진행되는 등 기술이전 및 상용화 가능성도 높게 평가받고 있습니다. 또한, 미토콘드리아 타겟팅 펩타이드, 인공 미토콘드리아 이식 기술 등 혁신적인 치료법 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 미토콘드리아 기능 회복을 통한 질환의 예방 및 치료라는 새로운 패러다임을 제시합니다. 나아가, 미토콘드리아 기능장애와 연관된 다양한 분자생물학적 경로(인슐린 신호전달, 세포사멸, 에너지 대사 등)를 규명함으로써, 맞춤형 치료제 개발과 미래 정밀의학 실현에 중요한 기초를 제공하고 있습니다.