< (왼쪽부터) 바이오및뇌공학과 김필남 교수, 정용 교수, 김효민 박사과정, 김신흔 박사 >
평균연령 증가로 인해 심각한 뇌 질환을 동반하지 않은 일반적인 노화로 인한 뇌의 변화에 관한 연구 역시 필요한 추세다. 노화 연구와 관련하여 노화가 진행될수록 몸속에 ‘당’이 축적되고 이렇게 축적된 당은 노화-연관 염증, 혈관질환 등 다양한 질환의 원인 물질이 된다. 결국‘남아도는 당 분자’는 몸속 다양한 단백질에 붙어 단백질의 기능을 방해한다.
우리 대학 바이오및뇌공학과 김필남 교수, 정용 교수 공동연구팀이 뇌를 감싸고 있는 뇌막(혹은 뇌수막; brain meninges)이 노화에 따른 `당' 축적이 되면서 뇌 피질을 감싸고 있는 ‘최전선 방어벽'으로의 기능에 장애가 일어남을 확인했다고 15일 밝혔다.
< 그림 1. 노화로 인한 뇌막 성질 변화 연구에 대한 대표 모식도 >
김 교수 연구팀은 고령자의 뇌막에서 당 분자의 과도한 축적을 확인하고, 생쥐 모델에서도 나이에 따른 당의 축적이 이뤄짐을 확인하였다. 뇌막은 뇌를 감싸고 있는 얇은 막으로 뇌척수액과 피질의 경계에 존재하며 뇌를 보호하는 중요한 기능을 하고 있다. 이번 연구에서는 이러한 뇌막이 노화로 인해 생기는 기능이상이 뇌 속 ‘남아도는’ 당에 의해서 유도됨을 밝혔다. 특히, 노화에 의해서 뇌막이 얇아지고 끈적해지면서 뇌척수액과 뇌피질과의 물질교환이 감소하는 것에 대한 원리 규명에 새로운 패러다임을 제공하게 되었다.
< 그림 2. 연구에서 관찰한 대표적인 쥐 뇌막 이미지 >
이번 연구는 KAIST 바이오및뇌공학과 김효민 박사과정 학생과 김신흔 박사가 공동 제1 저자로 참여해 국제 학술지 `노화하는 세포(Aging Cell)'에 지난 2월 28일 자 온라인판으로 게재됐다. (논문명: Glycation mediated tissue level remodeling of brain meningeal membrane by aging)
뇌척수액과 직접 맞닿아 있는 뇌막은 주로 콜라겐 (collagen)이라는 세포외기질 (Extracellular Matrix, ECM) 단백질로 구성되어 있으며 이 단백질을 생산하는 세포인 섬유아세포 (fibroblast) 로 이루어져 있다. 당이 흡착된 콜라겐 단백질과 부착된 세포는 콜라겐의 생산기능이 떨어지는 반면, 콜라겐의 분해 효소의 발현이 높아지면서 뇌막은 지속적으로 얇아지고 붕괴된다.
< 그림 3. 노화함에 따라 감소하는 뇌막을 통한 물질 유입 >
지속적인 당 섭취로 인해서 초과된 당 분자가 뇌에 쌓이면서 신경세포의 변성과 뇌 질환 간의 연구는 지속적으로 진행되어 왔다. 하지만 뇌를 감싸고 있는 뇌막 자체에 초점을 두어 당 축적으로 인한 뇌막 변성 및 기능 장애를 확인한 것은 이번 연구에서 최초로 제시되었으며, 이는 뇌 질환 연구에서의 새로운 치료접근을 제시할 것을 기대할 수 있다.
제1 저자인 김효민 연구원은 “인간의 뇌에서 시작해서 생체모사 뇌막 모델과 동물모델을 활용한 융합적 접근으로 노화로 인한 뇌 장벽 변화에 대해 규명한 흥미로운 연구ˮ 라고 연구 결과를 소개했다.
김필남 교수 연구팀은 이러한 뇌막을 비롯한 인체 전반적으로 쌓이는 당을 제거하기 위한 연구개발을 진행하고 있다. 인체에서 단백질과 당이 만나서 형성되는 찌꺼기인 최종당화산물(Advanced glycation end product)는 대식세포에 의해서 일부 제거된다. 하지만, 콜라겐과 같은 세포외기질 단백질과 결합한 당화산물은 자연적으로는 제거되기 어렵다. 본 연구진은 KAIST-세라젬 연구센터를 통해서 ‘몸 속 당 찌꺼기’ 제거를 위한 헬스케어 의료기기를 개발하고 있다.
이번 연구는 한국연구재단 집단연구지원을 받아 수행됐다.
한국과학기술한림원은 지난 11월 29일 열린 '2024년도 제2회 정기총회'에서 2025년도 정회원 36명을 선출했다고 2일 밝혔다. 새로 선출된 정회원 중 우리 대학 구성원은▲이학부 이경진, 이용남, 최길주 ▲공학부 김범준, 신병하, 오일권 ▲의약학부 이정호 교수진이다. 올해 선출자 36명의 평균연령은 만 54.5세이며, 최연소 선출자는 만 46세의 양범정 회원(1978년생)이다. 여성 과학자는 김명희, 이해정, 성경림 회원 등 3명(8.3%)이 포함됐다. 한림원 과학기술분야에서 20년 이상 활동하며 독창적인 연구 성과를 내고 해당 분야의 발전에 현저히 공헌한 과학기술인들을 대상으로 3단계에 걸친 심사를 통해 정회원을 선출한다. 특히 최근 5년 이내의 업적을 포함한 대표논문 10편에 대해 연구업적의 독창성 및 수월성, 학문적 영향력과 기여도 등을 중점 평가한다.
2024-12-03“KAIST 우주연구원은 우주 연구와 교육의 새로운 패러다임을 제시하고, 창의적인 인재를 양성해 국가 우주개발을 이끄는 우주 연구 집결체로 자리할 것입니다” (이광형 총장) 우리 대학이 우주를 향해 더 높이 도약하는 인류의 꿈을 실현하기 위해 우주기술 역량을 총집결한 ‘우주연구원’을 개원하고 30일 오후 대전 본원 대강당에서 개원식을 개최한다. 개원식에서는 우주연구원의 비전 선포식과 특별 강연이 진행된다. 우주연구원은 뉴스페이스 시대를 이끌어갈 수 있는 우주 임무 및 융합·핵심 기술 연구를 위해 신설된 조직이다. 2022년 9월 추진단을 만들어 구체적인 조직 구상에 나섰으며, 올해 4월 교내 정식 조직으로 설치된 후 개원하게 되었다. ‘한계를 넘는 꿈의 실현’이라는 슬로건 아래 ▴최초를 지향하고 인류 삶의 지평을 넓히는 우주 분야 연구 수행 ▴글로벌 선도 대학 우주연구 집결체로서 우주 연구와
2024-09-30우리 대학 미주 총동문회가 지난 4월 임시 미주 총동문회장으로 정봉준(전기전자공학부 박사 93 입학) 암백스 벤처 그룹 수석 기술분석가를 선임했다. 정봉준 박사는 암백스 벤처 그룹(AMBEX VENTURE GROUP) 수석 기술분석가·파트너 (Senior Technology Analyst, Partner)로 활동하고 있으며, 전 우리 대학 실리콘밸리 동문회장을 역임한 바 있다. 이번 선거는 지난해 12월 열린 온라인 미주 총동문회에서 공지되었으며, 미주지역에 거주 중인 우리 대학 동문을 대상으로 올해 4월 13일(월)부터 2주간 투표가 진행돼 실제 투표자 50명이 전원 찬성해 당선됐다. 정봉준 박사는 "우리 대학 미주 임시 총동문회장으로서 미주 지역 동문과의 연결을 강화하고 총동문회를 설립하는 데 이바지하고자 한다"라고 소감을 밝혔다. 이번 총동문회장 선임은 국제협력처 글로벌전략사업추진단(단장 임만성)이 미주 임시 회장 추대위원회(미주발전재단 이사 김제우,
2024-07-08우리 연구진이 지방세포를 지방세포 전 단계인 줄기세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직의 물리적인 크기를 줄이는 등 체중을 감소시키고 지방세포의 활성화를 통해 체내 신진에너지 대사 변화를 통해 비만이나 당뇨 등 대사성 질환의 제어 방법을 제시하여 화제다. 의과학대학원 서재명 교수 연구팀과 생명과학과 임대식 교수 연구팀의 공동연구를 통해 대사성 질환의 새로운 치료 전략을 규명했다고 1일 밝혔다. 지방조직은 식사 후 여분의 칼로리를 지방 형태로 저장하는 저장고 역할과 호르몬을 분비하는 내분비기관의 역할을 한다. 이 두 가지의 역할 중 하나라도 이상이 생기면 우리의 대사 체계는 무너지고 당뇨 혹은 비만과 같은 대사질환이 걸리게 된다. 그러나 우리 몸이 이 두 가지의 기능을 조화롭게 관장하는지 분자 수준에서의 기전이 알려지지 않았다. 연구팀은 히포 신호전달체계*의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목, 이 단백질의 지방세포 관련 기능을 규명했다. 1) 식사 유무에 따라 지방조직
2024-07-01우리 대학 연구팀이 당뇨병 등 상처 부위의 시공간 온도 변화 및 열전달 특성 추적을 통해 상처 치유 과정을 효과적으로 모니터링할 수 있는 무선 시스템을 개발했다. 전기및전자공학부 권경하 교수팀이 중앙대학교 류한준 교수와 상처 치유 과정을 실시간으로 추적해 적절한 치료를 제공할 수 있게 해주는 디지털 헬스케어 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 피부는 유해 물질로부터 인체를 보호하는 장벽 기능을 한다. 피부 손상은 집중 치료가 필요한 환자들에게 감염과 관련된 심각한 건강 위험을 초래할 수 있다. 특히 당뇨병 환자의 경우, 정상적인 혈액 순환과 상처 치유 과정에 문제가 생겨 만성 상처가 쉽게 발생한다. 이러한 만성 상처의 재생을 위해 미국에서만 매년 수백억 달러의 의료 비용이 지출되고 있다. 상처 치유를 촉진하는 다양한 방법이 있지만, 환자별 상처 상태에 따라 맞춤 관리가 필요하다. 이에 연구팀은 상처 부위와 주변 건강한 피부 사이의 온도 차이를 활용해 상처 내 발
2024-03-05