< (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.
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행사 비전관 내 ‘과학기술인 전당’ 신설, 근현대 과학자 업적 조명
우리 대학 대전 본원에 위치한 ‘KAIST 비전관’의 기존 전시 공간 일부를 ‘KAIST 과학기술인 전당’으로 새롭게 개편하여 일반에 공개한다. 2018년 3월 학술문화관 1층에 개관한 KAIST 비전관은 KAIST의 설립 배경부터 현재에 이르기까지 주요 역사와 연구 성과를 전시해 온 역사 전시관이다. 특히, 1970년 미국국제개발처(USAID)의 실사를 통해 작성된 ‘한국과학원 설립에 관한 조사보고서(일명 터만 보고서)’를 비롯해 KAIST 설립의 근간이 된 다양한 자료들이 전시되어 있다. 이번 전시 개편을 통해 비전관은 KAIST의 발자취뿐만 아니라, 한국 과학기술계 전반에서 의미 있는 업적을 이룬 주요 과학자들까지 함께 조명하는 공간으로 확대되었다. 새롭게 단장된 ‘KAIST 과학기술인 전당’은 두 개의 주요 섹션으로 구성된다. 첫 번째 섹션은 일제강점기 등 열악한 정치·
2025-06-02 -
행사 화학과 이효철 교수, 제34회 삼양그룹 수당상 수상
우리 대학 화학과 이효철 교수가 제34회 삼양그룹 수당상 기초과학 부분 수상자로 선정됐다. 이효철 교수는 지난 20년간 분자 구조동역학 연구에 집중하며 화학 반응중 분자의 구조 변화를 실시간으로 관측하는데 큰 성과를 거두었다. 특히 다양한 분자의 구조동역학을 분석하기 위해 새로운 실험 기법과 분석법을 도입함으로써 기존 연구의 한계를 극복하고 학문 발전에 크게 기여했다. 이 교수는 분자들의 화학 반응 과정을 밝히기 위해 엑스선 회절 방식을 활용해 용액 속 분자의 빠른 구조 변화를 관측하는데 성공하여 2005년‘사이언스'에 발표하며 엑스선 구조동역학 분야를 개척했다. 이후 2015년에는 화학결합 형성 과정을, 2020년에는 화학반응 중 분자 내 모든원자들의 시간-공간적 궤적으로 측정한 연구를 '네이처'에 발표했다. 한편, 삼양그룹이 주관하는 수당상은 기초과학 및 응용과학 분야에서 탁월한 연구 업적을 이룬 연구자 2인을 선정해 상패와 상금 2억원을 수여한다. 시
2025-05-07 -
인물 2025년 한국과학기술한림원 신입 정회원에 우리 대학 교원 7인 선정
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 -
행사 ‘한계를 넘는 꿈의 실현’을 위해… KAIST 우주연구원 개원
“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
2024-09-30 -
인물 KAIST 미주 임시 총동문회장 정봉준 박사 당선
우리 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,
2024-07-08