관련기사 등록
검색섹션
검색영역
기사등급
기사형태
검색영역
검색단어 또는
관련기사 검색결과 리스트
관련기사 검색결과 리스트 컨텐츠
검색된 정보가 없습니다.
관련기사 검색결과 리스트
관련기사 검색결과 리스트 컨텐츠
검색된 정보가 없습니다.
게시글 상세보기
정보

2018/09/03 한양뉴스 > 학술 중요기사

제목

[이달의 연구자] 심지원 교수(생명과학과)

대기 중 산소‧이산화탄소 분압과 면역세포 분화의 연관성 발견

김가은

URL복사/SNS공유

http://www.hanyang.ac.kr/surl/BlPi

내용

면역은 외부에서 인체에 침입한 유해물질을 무찌르는 전투다. 침입자가 쳐들어오면 체내의 면역세포들은 온 힘을 다해 막아낸다. 특히 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅턴병을 포함하는 신경퇴화 질병(neuro degeneration)에서는 면역세포 연구가 핵심적이다. 침입자를 방어하는 인간의 면역체계는 초파리의 면역체계와 유사하다. 심지원 교수(생명과학과) 연구팀은 초파리를 통해 대기 중 산소‧이산화탄소의 농도가 면역세포의 분화를 조절한다는 사실을 발견했다. 이번 심 교수팀의 연구결과는 자연과학 분야 권위의 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.



인간과 유전자가 비슷한 생명체는 무엇이 있을까? 침팬지, 고양이, 쥐를 비롯한 많은 동물이 머릿속을 스쳐 지나간다. 여기 생각지도 못한 후보가 있다. 바로 초파리다. 놀랍게도 초파리의 유전구조는 인간과 70~80% 비슷하며 인간이 가진 질병 중 대부분을 가지고 있다. 여기서 심 교수가 주목한 부분은 초파리의 면역체계다. 심 교수의 곤충에 대한 관심은 박사과정 논문 주제였던 선형동물 예쁜꼬마선충으로부터 시작됐다.
 
▲심지원 교수(생명과학과) 연구팀은 산소‧이산화탄소 분압에 대한 정보가 신경세포 시냅스를 통해 혈액줄기세포의 분화와 면역체계를 조절한다는 것을 확인했다.

심 교수는 UCLA 박사 과정에서 세포 하나하나에 집중하는 동료들을 보며 의문을 품었다. “개별 세포를 관찰하기보다 세포가 어떻게 외부 환경의 변화에 조직적으로 반응해 분화하는지 궁금했어요.” 이후 심 교수는 인간과 유사한 유전구조를 가지고 있는 초파리를 연구대상으로 택해 시각이나 후각 같은 감각기관에 이상이 있는 돌연변이 초파리를 관찰하기 시작했다. 그러던 중 이산화탄소(CO2) 감지 신경이 망가지면 혈액이 비정상적으로 분화하는 것을 발견했다.
 
▲심지원 교수(생명과학과) 연구팀은 초파리를 이용해 대기 중 산소‧이산화탄소의 농도가 면역세포의 분화를 조절한다는 사실을 발견했다. 사진은 실험에 사용된 초파리가 담긴 통이다. 

심 교수팀은 더 자세한 관찰을 위해 초파리 유충을 이산화탄소에 노출시킨 뒤, 세포 분화 과정을 볼 수 있는 스크리닝(screening) 방법으로 분석했다. 초파리 유충의 호흡이 기준치 이하로 떨어지자 스트레스에 관한 정보가 신경세포 시냅스(synapse)를 통해 뇌로 전달됐고, 정보를 전달받은 뇌 신경에서는 이산화탄소와 산소 균형을 맞추기 위해서 면역세포를 움직였다. 지금까지 '뇌 신경과 면역세포가 직접적인 영향을 주고받을 수 있을 것이다'라는 가설만 존재했다면, 이번 연구를 통해 뇌 신경과 면역세포 사이에 직접적인 상호작용이 이루어진다는 것이 밝혀졌다.
 
심 교수는 “기존에 뇌 신경-면역세포 간의 가설이 많이 존재했었는데 그 상호작용을 우리 학교에서 증명해내 기쁘다"며 "이번 연구를 통해 생명체 내의 다양한 기관의 상호작용 또한 밝힐 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다. 이번 심 교수 팀의 연구결과(논문명 : Systemic control of immune cell development by integrated carbon dioxide and hypoxia chemosensation in Drosophila)는 자연과학분야 권위의 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다
 
▲ 심지원 교수(생명과학과) 연구팀의 모습

글/ 김가은 기자           kimgaeun98@hanyang.ac.kr
사진/ 강초현 기자        guschrkd@hanyang.ac.kr
URL복사/SNS공유

기사댓글 0