2025.12.26 (금)

  • 맑음동두천 -6.4℃
  • 맑음강릉 -2.2℃
  • 맑음서울 -5.4℃
  • 맑음대전 -3.6℃
  • 맑음대구 -1.9℃
  • 맑음울산 -2.1℃
  • 맑음광주 -2.1℃
  • 맑음부산 -0.9℃
  • 맑음고창 -2.4℃
  • 구름많음제주 2.1℃
  • 맑음강화 -5.9℃
  • 맑음보은 -4.3℃
  • 맑음금산 -3.4℃
  • 맑음강진군 -1.2℃
  • 맑음경주시 -2.1℃
  • 맑음거제 -0.3℃
기상청 제공

체외에서 인간 간 조직 완벽 재현한 ‘간 문맥 어셈블로이드’ 개발

환자의 간세포·담관세포·구조세포를 정교하게 조립하여 실제 간의 기능과 구조 구현 동물 실험 대체 및 난치성 간 질환 정복을 위한 환자 맞춤형 정밀 의료 플랫폼 제시 성균관대 김요한 교수팀, 독일 막스플랑크 분자세포유전학 연구소(MPI-CBG) 공동연구팀

체외에서 인간 간 조직 완벽 재현한 ‘간 문맥 어셈블로이드’ 개발

성균관대학교(총장 유지범) 메타바이오헬스학과 김요한 교수가 이끄는 연구팀이 독일 막스플랑크 분자세포유전학 연구소(MPI-CBG)와 공동 연구를 통해, 사람의 간 문맥(Periportal) 영역을 몸 밖에서 정밀하게 재현하는 ‘인간 간 문맥 어셈블로이드(Assembloid)’를 개발하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 세계 최고 권위의 국제학술지인 ‘네이처(Nature)’에 12월 17일 자로 게재돼 그 학문적 가치를 인정받았다. 우리 몸의 ‘화학 공장’이라 불리는 간은 대사 작용과 해독, 담즙 생성 등 생명 유지에 필수적인 기능을 담당한다. 그동안 과학계는 실험실에서 간 질환을 연구하기 위해 ‘오가노이드(Organoid, 줄기세포를 배양해 만든 초소형 장기유사체)’를 활용해왔다. 하지만 기존의 간 오가노이드는 간을 구성하는 다양한 세포들 간의 복잡한 상호작용을 완벽히 구현하지 못해, 실제 인체 내부의 정교한 구조와 기능을 반영하는 데 한계가 있었다. ▲(왼쪽부터) (위) 성균관대 김요한 교수, 막스플랑크 연구소 Lei Yuan 박사, Sagarika Dawka 박사과정생, Anke Liebert 박사, Meritxell Huch 연구소장 이러한 난제를 해결하기 위해 성균관대 김요한 교수팀은 수술 과정에서 얻은 환자의 간 조직을 활용했다. 연구팀은 환자의 성숙한 간세포를 실험실에서 직접 증식시키는 기술을 확보하고, 이를 오가노이드 형태로 만드는 데 성공했다. 이렇게 만들어진 간세포는 실제 사람의 간처럼 담즙을 배출하는 통로(모세담관)를 갖추고, 약물을 분해하거나 에너지를 대사하는 기능을 장기간 유지했다. 연구팀은 여기서 한 걸음 더 나아가, 배양된 ‘간세포 오가노이드’를 같은 환자에게서 유래한 ‘담관 오가노이드’, 그리고 간의 구조를 지지하는 ‘간 문맥 섬유아세포’와 결합했다. 마치 레고 블록을 조립하듯 서로 다른 세포들을 정교하게 3차원으로 재구성하여 ‘간 문맥 어셈블로이드’를 탄생시킨 것이다. ‘어셈블로이드’란 다양한 종류의 세포나 오가노이드를 조립(Assemble)하여 만든 차세대 인공 조직을 의미한다. 이렇게 만들어진 어셈블로이드는 사람 간의 ‘문맥 영역’을 그대로 모사했다. 문맥 영역은 간세포와 담관, 혈관 등이 만나 물질 교환이 활발히 일어나는 핵심 부위다. 유전자 분석 결과, 연구팀이 개발한 어셈블로이드는 포도당을 합성하거나 노폐물인 요소를 처리하는 등 실제 인간 간이 수행하는 복합적인 기능을 완벽하게 수행하는 것으로 나타났다. 특히, 간의 위치에 따라 세포들이 각기 다른 역할을 수행하는 ‘영역 특이성(Zonation)’까지 확인되어 학계의 주목을 받았다. 이번 연구 성과는 동물 실험을 줄이고 환자 맞춤형 치료를 앞당길 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다. 연구팀은 어셈블로이드 내의 섬유아세포를 인위적으로 증가시켜, 간이 딱딱하게 굳어가는 ‘간섬유화’ 질환 모델을 구현해냈다. 이를 통해 실제 환자의 간경화 과정에서 나타나는 콜라겐 침착이나 세포 사멸 등의 현상을 실험실에서 재현하고 관찰할 수 있게 되었다. 김요한 교수는 “이번 연구는 환자의 조직에서 유래한 다양한 세포들을 하나의 기능적인 조직으로 조립하여, 인체 간의 복잡한 구조와 질병 반응을 실험실에서 재현한 세계 최초의 사례”라고 설명하며, “앞으로 간섬유화, 담관 질환, 간암 등 다양한 난치성 질환의 치료법을 개발하고, 환자 개개인에게 맞는 약물을 미리 시험해보는 정밀 의료 플랫폼으로 활용될 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 독일 막스플랑크연구회, 독일 연방교육연구부(BMBF), 유럽연구위원회(ERC) 등의 지원을 받아 수행되었다. ▲ 인간 간세포 유래 오가노이드 제작 모식도 및 간 문맥 어셈블로이드 제작 모식도

성장호르몬이 기억력 형성 과정 관여 사실 밝혀

뇌 해마 기억저장 세포의 성숙 돕는 성장호르몬의 신경생물학적 기능 규명 학습 후 단백질 합성 억제시 기억 회상 능력 유지, 학습초기 단계서 차단시 회상 능력 크게 감소 기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 기억 및 교세포 연구단 강봉균 단장 연구팀

성장호르몬이 기억력 형성 과정 관여 사실 밝혀

키와 신체 조직 성장을 조절하는 것으로 알려진 성장호르몬이 뇌의 기억 형성 과정에도 깊이 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 기억 및 교세포 연구단 강봉균 단장 연구팀은 학습이 이뤄지는 순간과 그 직후 뇌 해마의 강하게 활성화된 신경세포에서 성장호르몬이 빠르게 생성되며, 성장호르몬이 기억을 저장하는 세포가 성숙하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 규명했다. 기억은 특정 경험을 할 때 활성화된 일부 신경세포에 저장되며, 이 세포를 ‘기억저장 세포(engram cell)’라고 한다. 기억이 형성되기 위해서는 기억저장 세포의 구조와 기능이 바뀌는 성숙(maturation)이 필요하다. 즉 기억을 실제로 저장하고 다시 꺼낼 수 있는 기능적 상태로 전환돼야 한다. ▲(왼쪽부터) 강 봉균 단장, 김 창호 연구원, 박 효진 연구원 그러나 기억저장 세포의 성숙이 언제 시작되고 어떤 분자적 기전에 의해 조절되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구진은 기억저장 세포의 성숙 과정에서 새롭게 만들어지는 단백질에 주목했다. 이 단백질은 신경세포의 구조와 기능 변화를 이끄는 데 직접 관여하며, 세포 변화의 여부가 기억 형성의 성패를 좌우할 수 있기 때문이다. 이에 연구진은 학습 과정에서 단백질이 만들어지는 시점이 기억 형성에 미치는 영향을 분석했다. 우선, 연구진은 생쥐가 특정 환경을 위험한 상황으로 인식하고 기억하도록 하는 학습 실험을 진행했다. 학습 시점을 기준으로 단백질 합성을 억제하는 약물을 서로 다른 시간대에 투여해, 기억 형성 과정에 미치는 영향을 비교했다. 이후 같은 환경에 다시 노출했을 때 생쥐가 보이는 행동 변화를 통해 기억 형성 여부를 평가했으며, 동시에 학습에 관여한 기억저장 세포에서 시냅스 구조와 전기생리학적 특성이 어떻게 달라지는지도 분석했다. 그 결과, 학습이 끝난 뒤 단백질 합성을 억제하는 경우에는 기억 회상 능력이 유지됐지만, 학습이 이뤄지는 순간을 포함한 초기 단계에서 단백질 합성을 차단하는 경우 생쥐의 기억 회상 능력이 크게 감소했다. 기억저장 세포에서도 기억이 형성될 때 신경세포 간 연결이 강화되는 시냅스 변화가 관찰되지 않았다. 이는 기억 형성에 필요한 단백질이 학습 과정과 그 직후 매우 이른 시점에 만들어져야 하며, 이 짧은 시간 동안의 분자적 변화가 기억저장 세포의 성숙과 이후 기억 유지·회상을 좌우한다는 것을 보여준다. 또한 연구진은 학습 초기 단계에서 만들어지는 단백질 가운데 성장호르몬이 학습 직후 해마에서 빠르게 증가한다는 사실을 확인했다. 특히 성장호르몬은 학습 시 활성화된 신경세포에 특이적으로 나타났다. 연구진은 성장호르몬이 기억 형성에 직접 관여하는지 검증하기 위해 성장호르몬의 신호 전달을 방해하도록 설계된 호르몬 변이체를 해마 신경세포에 발현시켰다. 그 결과 단백질 합성을 억제했을 때와 마찬가지로 기억저장 세포의 시냅스 변화가 나타나지 않았고, 기억 회상 행동 역시 감소했다. 나아가 외부에서 성장호르몬을 주입하는 실험도 수행됐다. 단백질 합성을 억제해 기억 형성이 저해된 상태에서 성장호르몬을 보충하자 기억저장 세포의 구조적·기능적 변화가 일부 회복됐으며, 학습 내용을 떠올리는 행동도 되살아났다. 이는 성장호르몬이 기억 형성 과정을 직접적으로 조절하는 핵심 인자임을 시사한다. 강봉균 단장은 “그동안 기억 형성 과정은 주로 신경전달물질과 시냅스 변화 중심으로 연구돼 왔다”라며, “이번 연구는 신체 성장 조절 인자로 알려진 성장호르몬이 기억저장 세포의 기능적 변화를 직접 조절할 수 있음을 보여주며, 기억 형성을 이해하는 신경과학적 틀을 확장하는 계기가 됐다”라고 밝혔다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언스 어드벤시스(Science Advances, IF=12.5)’에 12월 20일 온라인 게재됐다. [그림] 성장호르몬(GH)에 의한 기억저장 세포의 성숙

세포 스트레스 환경 통합 제어 나노플랫폼 개발

손상된 세포 환경 안정화와, 생존성과 기능 회복을 효과적으로 유도함을 확인 염증성 질환, 허혈성 질환, 재생 치료 등 다양한 질환 분야로의 확장 가능성 기대 중앙대학교 융합공학부 김수환 교수 연구팀 연세의대 공동연구팀

세포 스트레스 환경 통합 제어 나노플랫폼 개발

중앙대학교 융합공학부 김수환 교수 연구팀이 연세대학교 의과대학 생리학 교실 진윤희 교수, 생명공학과 조승우 교수 연구팀과 공동으로 세포 및 조직 내 병적 스트레스 환경을 정밀하게 조절할 수 있는 기능성 나노플랫폼을 개발하고, 이를 통해 질환 치료에 적용 가능한 새로운 나노의학 전략을 제시했다. 생체 조직 내 질환 미세환경은 저산소 상태, 과도한 활성산소(ROS) 축적, 생리적 신호 분자의 불균형 등 복합적인 스트레스 요인으로 특징지어지며, 이러한 환경은 세포 기능 저하와 조직 재생 실패의 주요 원인으로 작용한다. ▲김수환 교수(왼쪽), 최수미 석박통합과정생 기존 치료 전략은 개별 스트레스 요인을 단편적으로 완화하는 데 그쳐, 복합적으로 형성된 병적 환경을 근본적으로 제어하는 데 한계가 있었다. 김수환 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 항산화 특성을 지닌 유기 기반 나노소재를 활용해, 세포 스트레스 환경을 동시에 조절할 수 있는 다기능 나노플랫폼을 설계했다. 해당 나노플랫폼은 활성산소를 선택적으로 제거하는 동시에, 세포 기능 회복과 밀접하게 연관된 생리활성 신호 조절 기능을 함께 수행하도록 구현됐다. 연구팀은 세포 실험을 통해 개발된 나노플랫폼이 산화 스트레스로 손상된 세포 환경을 안정화하고, 세포 생존성과 기능 회복을 효과적으로 유도함을 확인했다. 특히 단순한 항산화 효과를 넘어, 세포 대사 및 신호 전달 환경을 전반적으로 재조정함으로써 질환 미세환경 자체를 개선할 수 있음을 입증했다는 점에서 기존 나노치료 접근법과 차별성을 보인다. 이번 연구는 세포 및 조직 수준에서의 병적 스트레스 환경을 ‘치료 대상’으로 설정하고, 이를 능동적으로 제어할 수 있는 나노플랫폼 설계 전략을 제시했다는 점에서 학문적 의의가 크다. 또한 염증성 질환, 허혈성 질환, 재생 치료 등 다양한 질환 분야로의 확장 가능성도 기대된다. 김수환 교수는 “이번 연구는 질환 미세환경을 구성하는 다양한 스트레스 요인을 통합적으로 조절할 수 있는 나노플랫폼의 가능성을 제시한 것”이라며, “향후 다양한 질환 모델에 적용해 실질적인 치료 전략으로 발전시키고자 한다”고 밝혔다. 이번 연구 성과는 나노과학 분야 세계적 권위 학술지인 ACS Nano(Impact Factor 16.1)에 게재됐다. 이번 연구는 융합공학부 최수미 석박사통합과정생이 제1저자로 참여하였고, 한국연구재단 우수신진연구(씨앗), 중견연구, 세종과학펠로우쉽, 기초과학연구원 나노의학연구단, 보건산업진흥원 보건의료연구개발사업의 지원을 받아 수행되었다. ▲사진설명. 저산소, 산화스트레스 조절 나노플랫폼 개념도

간편하면서도 효과적인 차세대 항암 기술 제시

다기능성 근적외선 형광 조영제 개발해 암표적 영상 확인·치료 동시 가능 다양한 암종에 적용될 수 있는 확장성지녀, 향후 여러 암 치료 분야로의 활용 가능성 기대 전남의대 대학원 의과학과 석·박사 통합과정생 박윤빈 학생 석사과정생 김상효 학생

간편하면서도 효과적인 차세대 항암 기술 제시

전남대학교 의과대학 대학원생들이 차세대 항암 기술 연구로 SCI(E)급 국제학술지에 이름을 올렸다. 전남대학교에 따르면, 전남대학교 의과대학 대학원 의과학과 석·박사 통합과정생 박윤빈 학생(6학기)과 석사과정생 김상효 학생(2학기·지도교수 현훈)은 SCI(E)급 국제학술지 Theranostics(피인용지수 13.3, JCR 상위 3.3%) 2026년 1월 1일자 온라인판에 공동 제1저자로 논문을 발표했다. 이번 연구는 다기능성 근적외선 형광 조영제를 개발하고 이를 유방암 소동물 모델에 적용해, 암 조직을 표적해 영상으로 확인하는 동시에 화학요법 치료까지 가능함을 제시했다. 연구팀은 기존에 이미징 기능에 국한됐던 형광 물질의 한계를 넘어, ‘Structure-Inherent Targeting and Therapy’라는 새로운 개념의 기능성 형광 물질을 구현했다. 이 기술은 하나의 저분자 형광 구조체 자체에 암 조직 표적화 기능과 치료 기능을 동시에 내재화한 것이 특징이다. 체내 주입 후 특정 암 조직을 선택적으로 찾아가 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라, 종양에 도달한 형광 물질이 미리 설계된 약리 작용을 통해 항암 화학요법까지 수행할 수 있도록 했다. 연구팀은 이를 통해 보다 간편하면서도 효과적인 표적 항암치료의 가능성을 제시했다고 설명했다. 특히 이번 연구에서 제안한 다기능성 형광 조영제를 이용한 표적 항암화학요법은 다양한 암종에 적용될 수 있는 확장성을 지녀, 향후 여러 암 치료 분야로의 활용 가능성이 기대된다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단의 미래유망융합기술 파이오니아사업과 미래도전연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.



병의원

더보기




건강강좌

더보기
신장 기능 떨어뜨리는 ‘상염색체 우성 다낭성 신장질환’,
5세 여성 A씨는 몇 년 전부터 반복되는 옆구리 통증과 혈뇨가 있어 여러 병원을 방문했으나 정확한 진단을 받지 못했다. 그러다 최근 시행한 CT 검사에서 신장에 수십 개의 낭종이 발견됐고, 그 크기가 점점 커지고 있다는 사실을 알게 됐다. 어머니가 과거 다낭성 신장질환을 앓았다는 내력이 확인되면서 A씨 역시 유전에 의한 질환임이 밝혀졌다. 우리 몸에서 신장은 혈액 속 노폐물을 거르는 기능을 담당하며, 노폐물과 함께 우리 몸에 불필요한 수분과 전해질 등을 정교하게 조절해 소변으로 내보내고 있다. 또한 신장은 혈압 조절 호르몬을 생산하는 등 생명 유지에 필수적인 장기 중 하나다. 그런데 이러한 신장에 수많은 낭종(물집)이 생기고, 낭종이 점점 커지면서 정상적인 신장 조직을 압박하고 파괴해 신장 기능을 떨어뜨린다. 이 질환이 바로 ‘상염색체 우성 다낭성 신장질환(ADPKD)’이다. ▲이대목동병원 신장내과 이신아 교수 다낭성 신장질환은 상염색체 우성으로 유전되는 유전성 질환인데, 부모 중 한 명에서 폴리시스틴이라는 단백질을 만드는 유전자(PKD1,2)에 결함이 있으면 자녀에게 50% 확률로 유전된다. 상염색체 우성 다낭성 신장질환의 유병률은 1,000명당 한 명으로

제약

더보기

인터뷰

더보기

배너
배너

단체

더보기
대한신경중재치료의학회장에 정해웅 인제대 부산백병원 영상의학과 교수 취임
인제대학교 부산백병원 영상의학과 정해웅 교수(사진)가 오는 2026년 1월부터 대한신경중재치료의학회 제 15대 회장으로 취임했다. 정 교수는 신경중재치료 분야에서 오랜 기간 임상과 연구를 병행하며 국내 뇌혈관 중재치료의 발전을 이끌어 온 전문가로, 학회 내 주요 보직을 역임하며 학술·교육·정책 전반에서 폭넓은 활동을 이어왔다. 이번 회장 취임은 이러한 공로와 학문적 성과를 바탕으로 학회 구성원들의 신임을 받은 결과로 평가된다. 정 교수는 “신경중재치료는 빠르게 진화하는 분야인 만큼 학회가 학술적 구심점이자 실질적인 임상 가이드 역할을 수행해야 한다”며 “회원들의 전문성과 경험이 유기적으로 연결될 수 있도록 소통과 협력의 장을 확대해 나가겠다”고 말했다. 정 교수는 부산대학교 의과대학을 졸업하고 동 대학원에서 석사 및 박사 학위를 취득했으며, 프랑스 파리 Rothschild 재단병원 신경중재치료의학과에서 임상연수를 수행하는 등 국제적 경험을 쌓았다. 현재는 인제대학교 부산백병원 영상의학과 교수로 재직 중이며, 인터벤션센터장, 대외교류처장을 맡아 진료·연구·교육 및 병원 대외 협력 분야에서 중추적인 역할을 수행하고 있다. 대한신경중재치료의학회는 뇌혈관 및 척추혈

메디컬디바이스

더보기

정책

더보기

배너

배너

배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너
배너

배너