서상원 연구실은 신경계 질환의 병태생리와 치료법 개발을 목표로, 아연(Zinc) 항상성 조절과 신경세포 사멸 기전, 신경발생 및 인지기능 회복에 대한 융합적 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 뇌졸중, 외상성 뇌손상, 간질, 저혈당성 뇌손상, 다발성 경화증 등 다양한 신경계 질환 모델에서 아연의 역할과 조절기전을 심층적으로 분석해왔습니다. 아연은 신경세포의 생존과 사멸, 신경발생, 신경염증, 산화적 스트레스 등 다양한 경로에 관여하며, 병적 상황에서는 아연 항상성의 붕괴가 신경세포 손상과 인지기능 저하로 이어질 수 있음을 규명하였습니다. 연구실은 아연 수송체(ZnT3) 유전자 결손 동물모델, 아연 킬레이터, 아연 보충제, NAC(N-acetylcysteine) 등 다양한 약물 및 유전자 조작 기법을 활용하여 아연의 신경보호 및 신경발생 조절 효과를 검증하고 있습니다. 또한, NADPH oxidase, AMPK, mTORC1, sphingomyelinase, TRP 채널 등 신경세포 사멸 및 신경염증 관련 신호전달 경로를 분자 수준에서 규명하고, 각 경로의 억제제 및 활성제의 치료 효과를 동물모델에서 평가합니다. 신경세포 사멸 억제와 신경보호 전략 개발에도 주력하고 있습니다. 저혈당, 뇌허혈, 외상성 뇌손상, 간질 등 다양한 병적 상황에서 산화적 스트레스, 아연 축적, 미토콘드리아 기능 저하, PARP-1 과활성화 등 복합적인 경로를 통한 신경세포 사멸 기전을 밝히고, 이를 억제하는 항산화제, 아연 킬레이터, 미토콘드리아 기능 개선제, 신경영양인자, 줄기세포 치료 등 다양한 신경보호 전략을 실험적으로 검증합니다. 또한, 성체 뇌에서의 신경발생과 인지기능 회복 연구도 활발히 진행 중입니다. 아연, NAC, BDNF, 줄기세포, 집속 초음파 등 다양한 방법을 통해 신경발생을 촉진하고, 이로 인한 인지기능 개선 효과를 행동실험과 조직학적 분석으로 평가합니다. 신경발생과 신경염증, 산화스트레스, 혈뇌장벽 변화와의 상호작용도 심층적으로 연구하여, 뇌손상 및 신경계 질환 후 신경재생과 기능회복의 새로운 치료전략을 제시하고 있습니다. 연구실은 다수의 국내외 특허와 논문, 연구과제를 통해 아연 항상성 조절 기반 신경계 질환 치료제 개발, 신경세포 사멸 억제 및 신경발생 촉진을 통한 인지기능 회복 등 실질적인 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 뇌질환 환자의 삶의 질 향상과 신경계 질환의 근본적 치료법 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.