항생·성장물질을 필요한 시기에 순차적으로 방출함으로써 뼈 재생 효과를 높이는 기술이 개발됐다. 연세대학교 치과대학 치주과학교실 차재국 교수와 연세대학교 화공생명공학과 홍진기 교수 공동 연구팀은 항생물질과 성장물질을 동시에 넣은 인공 뼈를 뼈의 결손 부위에 삽입한 뒤 각 물질이 순차적으로 방출하도록 유도해 뼈의 재생을 도울 수 있다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 나노과학기술 분야 국제 학술지 나노 투데이(Nano Today, IF17.4) 최신호에 게재됐다. 치주질환과 같은 만성염증이나 골다공증 등 뼈 질환을 앓는 환자는 골절을 겪으면 뼈의 재생 속도가 더뎌 회복이 어렵다. 이런 경우 인공 뼈를 이식하기도 한다. 최근엔 인공 뼈 안에 항생물질과 성장물질을 넣어 자연적인 뼈 재생을 촉진한다. 이때 두 물질의 방출 순서가 뼈 재생 환경의 안정성과 속도에 영향을 미친다. 이식 초기에는 항생물질이 방출돼 수술 부위의 감염을 방지하고, 이후에는 성장물질이 나와 뼈 재생을 본격적으로 촉진해야 한다. 하지만, 두 물질의 방출 순서를 미세하고 정확하게 조절할 방법은 연구된 바 없었다. 차재국 교수 연구팀은 인공 단백질 젤라틴을 인공 뼈에 심는 방식을 고안했다. 인공 뼈의 바
전남대학교 류제황 교수팀이 콜레스테롤 대사이상에 의한 치주염 조절 기전을 규명하면서, 치주염의 새로운 원인을 밝혀냈다. 전남대 류제황 교수(치과약리학 교실, 경조직바이오인터페이스 MRC 연구센터. 왼쪽 사진)는 Tran Thanh-Tam 박사와 함께 치주조직에 축적된 콜레스테롤에 의해 잇몸 및 치조골의 분해가 일어남을 확인했다. 연구팀은 특히, 고콜레스테롤 사료를 섭취한 치주염 동물모델의 잇몸조직에서 염증성 사이토카인과 잇몸조직 분해 효소의 발현이 증가하였으며, 치조골의 소실이 일어난 것 ▲ 류 제황 교수 을 확인했다. 또 치주염 환자 및 치주염 동물모델의 치주조직에 콜레스테롤이 축적돼 있으며, 축적된 콜레스테롤은 CH25H라는 효소에 의해 25-수산화콜레스테롤로 변환되고, 핵수용체 RORα에 결합해 잇몸과 치조골을 분해하는 유전자들의 발현을 유도함을 확인했다. 치주염은 음식물로 인한 구강 미생물 감염으로 발생하는 염증성 질환으로, 잇몸조직 및 치조골의 손상을 초래해 치아 탈락을 부른다. 이처럼 치주염의 새로운 발병 원인 규명은 기존의 치주염 치료의 한계를 벗어나 개인맞춤형 치료 및 다양한 약물의 적용으로 이어질 전망이다. 이 연구는 과학기술정보통신부와 한국
동아대학교(총장 이해우)는 의과대학 윤진호 교수 연구팀이 신경세포의 생존 및 미토콘드리아 기능을 조절하는 새로운 핵심유전자를 발굴하는데 성공했다고 밝혔다. 윤 교수팀 연구결과는 ‘Experimental & Molecular Medicine(Impact Factor 12.8)’에 온라인 게재됐다. ‘Experimental & Molecular Medicine’는 의학연구 분야 상위 5.1%에 해당되는 권위학술지로 우리나라에서 (좌) 윤진호 교수, 정대진 박사과정생, 엄지현 연구교수, 김영연 연구교수 발행되는 과학저널 중 최고 인용지수를 갖고 있다. 이번 논문 ‘The Mst1/2-BNIP3 axis is required for mitophagy induction and neuronal viability under mitochondrial stress(미토콘드리아 스트레스 조건 하에서 미토파지 유도와 신경 생존을 위한 Mst1/2-BNIP3 경로의 필수적 역할)’은 윤 교수가 교신저자로, 정대진 박사과정생·엄지현 연구교수·김영연 연구교수가 공동 제1저자로 이름을 올렸다. 윤 교수팀은 이번 연구에서 ‘히포(Hippo) 신호전달경로’의 핵심 인산화효소
부작용은 최소화하고, 사용 기간은 대폭 늘린 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술이 나왔다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 특훈교수) 및 박장웅 교수(연세대 신소재공학과 교수) 연구팀은 세브란스병원 신경외과정현호 교수 및 장진우 교수 연구팀과 공동으로 뇌 조직처럼 부드러운 인공 신경 전극을 쥐의 뇌에 이식하고, 3D 프린터로 전자회로를 두개골 표면에 인쇄해 뇌파(신경 신호)를 장기간 송수신하는 데 성공했다. BCI는 뇌파를 통해 외부 기계나 전자기기를 제어하는 기술이다. 의사소통이 어렵거나 몸이 불편한 환자에게 도입되면 자유롭고 정확한 의사 표현을 도울 수 있어 개발이 활발하다. 일례로, 일론 머스크가 설립한 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)는 최근 뇌에 컴퓨터 장치를 이식해 생각만으 ▲박장웅 교수 ▲천진우 단장 ▲정현호 교수 로 컴퓨터의 마우스를 움직이는 데 성공했다. 뇌에서 발생하는 신호를 감지하는 삽입형 신경 전극과 감지된 신호를 외부 기기로 송수신하는 전자회로는 BCI의 핵심이다. 기존 기술은 딱딱한 금속과 반도체 소재로 이뤄진 전극과 전자회로를 사용해 이식 시 이질감이 크고, 부드러운 뇌 조직에 염
세포분열을 더 이상 하지 않아 그 기능이 소실된 것으로 여겨졌던 ‘노화종양세포(암세포)’가 실제로는 암세포의 생존과 전이를 촉진한다는 새로운 연구결과가 나왔다. 아주대 의대 생화학교실 박태준 교수팀(박순상 연구강사·이영경 연구교수)과 병리학교실 김장희 교수팀은 암의 진화와 세포노화 과정 간 연관성을 최초로 증명했다고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구결과를 3월 국제 학술지 Cell Reports 온라인판에 ‘Cellular Senescence is Associated with the Spiatial Evolution Towards a Higher Metastatic Phenotype in Colorectal Cancer(대장암에서 종양세포의 노화 과정과 공간 진화 간의 연관성)’란 제목으로 발표했다. 노화종양세포는 다양한 원인에 의해 세포분열이 일어나지 않는 암세포를 의미하는 데, 그동안 세포분열을 하지 않기 때문에 암 성장에 미치는 영향 또한 미미할 것으로 여겨졌다. 하지만 최근 노화종양세포가 다른 암세포의 생존과 정상면역 회피와 연관이 있다는 보고가 발표되고 있는 등 노화종양세포에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 관련 연구팀은 이번 연구에서 단일세포 공간 전
분당서울대병원 정신건강의학과 명우재 교수·성균관대학교 삼성융합의과학원/삼성서울병원 원홍희 교수 공동 연구팀(김혜진, 안예은, 윤주현 연구원)은 창의성과 정신장애 간의 유전 연구 결과를 발표했다. 창의성은 새로운 생각이나 개념을 발견하거나 기존에 있던 생각이나 개념들을 조합해 새로운 무언가를 생각해내는 능력으로 예술, 건축, 과학 등 독창적인 사고를 요구하는 수많은 직업군에서 반드시 필요한 ▲명우재 교수 ▲원홍희 교수 ▲김혜진, 안예은, 윤주현 연구원 역량으로 꼽힌다. 한편, 이러한 창의성은 정신장애와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 역사적으로 천재로 불리는 과학자나 예술가의 상당수가 정신질환을 겪었다는 이야기가 대표적이다. 실제로 여러 관찰 연구에서 예술가 집안에서 우울증이나 양극성장애가 흔하다는 점이 보고된 바 있다. 이에 연구팀은 창의성과 정신장애의 유전적 조성을 규명하기 위해서 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에 참가한 유럽인들 24만여 명의 351개의 직업에 기계학습 기법을 적용해 얼마나 창의적인 직업에 종사했는지를 수치화했다. 이를 바탕으로 전장유전체연관성분석(genome-wide association study)을 포함한 다양한 유전체
초기 폐암은 수술적 절제만으로 완치에 도달할 수 있다고 알려져 있지만, 초기 폐암으로 수술받는 환자 중에서도 일부 환자들은 임파선(Lymph Node) 전이로 인해 추가로 항암치료를 받아야 하는 경우가 있다. 대표적으로 수술 전 영상 검사에서는 임파선(Lymph Node) 전이가 없는 것으로 보였으나, 수술장에서 절제한 임파선 검체에서 암세포가 확인되는 경우가 있는데, 이런 ‘숨어있는 임파선 전이(Occult Lymph Node Metastasis)’는 전체 수술받는 환자들의 5~10%에서 확인되는 것으로 알려져 있다. ▲ 윤 동욱 교수 ▲ 조 종호 교수 초기 폐암 진단을 받은 환자에 있어 수술 후 항암치료 시행 여부가 초미의 관심사인 가운데, 이 추가 항암치료 여부에 결정적인 ‘숨어있는 임파선 전이’를 예측할 수 있는 방법에 대한 연구결과가 발표돼 관심을 모으고 있다. 중앙대학교병원(병원장 권정택) 심장혈관흉부외과 윤동욱 교수와 한양대구리병원 최수환 교수, 삼성서울병원 조종호 교수 연구팀은 초기 폐암으로 수술받은 환자들에서 관찰되는 숨어있는 임파선 전이에 관한 연구 논문(Importance of Lymph Node Evaluation in ≤2-cm Pur
다발골수종 암세포를 공격하는 자연살해세포 기능을 회복시키는 방법이 확인됐다. 연세암병원 혈액암센터 김진석 조현수 정해림 교수, 연세대학교 의과대학 김소정 곽정은 연구원 연구팀은 다발골수종이 진행할수록 증가하는 MIC 단백질을 중화 처리하면 자연살해세포가 활성화돼 항암효과가향상한다고 12일에 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘암면역치료연구’(Journal for Immunotherapy of Cancer, IF 10.9)에 게재됐다. 다발골수종은 면역기능에서 중요한 역할을 하는 형질세포가 암으로 변하는 병이다. 암세포는 비정상 암단백질인 M단백질을 분비해 다양한 증상들을 유발한다. 대표적으로 골절, 감염증, 신부전와 같은 장기부전을 초래하며 감염증 위험성을 높인다. 다발골수종은 면역조절제, 단백억제제, 항체치료제 등 다양한 약을 복합해 치료하지만 완치가 어렵고 재발이 잦다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 면역세포치료 분야 연구가 활발히 진행되고 있다. 면역세포치료란 우리 몸에서 존재하는 자연살해세포나 T세포 등 암을 직접 공격할 수 있는 세포독성세포를 활성화시켜 암세포를 제거하는 치료다. 다발골수종 환자는 자연살해세포의 기능 저하를 보이지만 그간
가톨릭대학교 인천성모병원(병원장 홍승모 몬시뇰)은 남인철 이비인후과 교수가 최근 세계 최초 동종 성체줄기세포 기반 3D 바이오프린팅 인공 기관(trachea) 이식수술을 성공적으로 집도했다고 12일 밝혔다. 앞서 가톨릭대학교 의과대학 김성원 교수 연구팀은 지난해 8월 세계 최초로 타인의 성체줄기세포를 기반으로 한 난치성 기관 결손 환자용 맞춤형 3D 바이오프린팅 인공 기관(trachea)을 이식(수술)한 후 6개월의 추적 관찰 결과 성공적인 생착을 확인했다고 알린 바 있다. 남인철 가톨릭대 인천성모병원 이비인후과 교수는 이 연구의 공동연구원으로 연구를 함께해 왔고, 이번 이식 수술을 집도했다. 약 20년간 수행된 이번 연구는 성체줄기세포 기반 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 인공 기관을 실제 임상에 적용하는 임상 실용화 연구로, 세계 최초의 연구 개발이자 임상시험으로 그 의미가 크다. 연구팀은 서울대교구 가톨릭세포치료사업단 서울성모병원 바이오의약품 GMP 세포생산실의 엄격한 바이오의약품 품질관리 공정을 통해 실제 성체 줄기세포·연골세포를 바이오 프린팅해 3차원 맞춤형 인공 기관을 제작한 뒤 이를 난치성 기관 결손 환자에게 이식해 치료를 진행했다. 호흡과 밀접한
국립암센터국제암대학원대학교(총장 서홍관) 암관리학과 오진경, 박은정 교수 연구팀은 12년 금연한 사람은 흡연을 지속한 사람에 비해 폐암 위험이 절반이며, 15년 금연한 사람은 같은 비교로 전체 암 위험이 절반 이상 준다는 연구 결과를 미국의사협회 자매지(JAMA Network Open, IF 13.8)에 발표했다. 연구팀은 약 300만 명을 대상으로 한 코호트 연구에서 금연과 암 발생 사이의 연관성을 조사했다. 2002년부터 2003년 건강검진 당시 흡연상태를 기준으로 그 후 2년마다 흡연상태의 변화에 따라 참여자들을 5개 집단 ▲지속 흡연자 ▲재흡연자 ▲일시적 금연자 ▲완전 금연자 ▲비흡연자로 구분하여 2019년까지 추적 관찰했다. ▲ 오 진경 교수 ▲ 박 은정 교수 연구 결과, 완전히 금연하는 사람은 계속해서 흡연한 사람에 비해 암 위험이 현저히 낮아지는 것으로 나타났다. 완전 금연자의 암 발생 위험은 지속 흡연자와 비교해 전체 암에서 17%, 폐암에서 42%, 간암에서 27%, 위암에서 14%, 대장암에서 20% 감소했으며, 특히 폐암의 경우 위험이 가장 큰 폭으로 감소했다. 주목할 점은 금연 시기에 따라 암 발생 위험도가 다르다는 점이다. 50세 이후
간암은 종양의 위치나 크기, 전이여부 뿐 아니라 잔존 간 기능 등 고려할 요소가 많고 치료 방법도 다양해 치료 방향 결정이 어려웠다. 이를 위해 서울아산병원 소화기내과 김강모, 융합의학과 김남국 교수팀이 인공지능으로 환자별 치료 방법을 제안하고 생존율을 예측하는 임상 의사결정 지원 시스템을 개발했다. ▲김강모 교수 ▲김남국 교수 이 시스템은 각 기관별 데이터를 기반으로 최적의 치료법을 제안한다는 점에서 의료진의 간암 치료방향 결정에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 진단 분야에 국한되어있던 AI의 역할을 확장해 치료 방법 결정에 활용할 수 있음도 증명됐다. 한국의 간암 사망률은 OECD국가 중 1위다. 암으로 인한 전체 국내 사망원인 중 간암이12.2%를 차지한다. 진단받은 환자의 대부분이 B형 혹은 C형 간염 바이러스에 의한 간질환을 앓고 있고 이 중 80% 이상이 간경변증을 가지고 있기 때문에 간암의 위치나 크기, 전이 여부뿐만 아니라 진단 당시의 잔존 간 기능이 치료 선택에 있어 큰 영향을 미친다. 의료진은 이러한 요소를 종합적으로 고려해 수술, 색전술, 고주파 열치료, 방사선 치료, 항암 치료 등 환자에게 가장 적절한 치료를 선택하지만, 간암은 병기
피부 개선 및 관절 건강 향상을 위해 널리 사용되는 ‘저분자 콜라겐 펩타이드(Low Molecular Weight Collagen Peptide; LMWCP)’가 모발 성장을 촉진하는 효과도 있다는 과학적 실험 연구 결과가 나왔다. 중앙대학교병원피부과 김범준 교수(사진) 연구팀(중앙대 피부과학교실 김유진·이정옥 박사)은 최근 저분자 콜라겐 펩타이드의 모발 성장 촉진 효과를 입증한 연구논문을 발표했다. 김범준 교수팀은 이번 연구에서 사람 모발의 모유두 세포(Human dermal papilla cells; hDPCs)와 사람 모발(Human hair follicles; hHFs), 실험쥐(C57BL/6) 모델을 대상으로 ‘저분자 콜라겐 펩타이드(LMWCP)’를 각각 투여해 효과와 작용 기전을 분석했다. 그 결과, ‘저분자 콜라겐 펩타이드(LMWCP)’가 사람 모발의 모유두 세포(hDPCs)에서 세포 증식과 미토콘드리아의 잠재력을 증가시키며, 모발성장인자(EGF, HB-EGF, FGF-4, FGF-6)들의 분비를 촉진하는 것으로 나타났다. 또한, ‘저분자 콜라겐 펩타이드(LMWCP)’가 세포의 성장 및 생존과 관련된 신호전달 역할을 하는 효소(Akt)와 세포 노
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