한국원자력의학원(원장 이진경) 김진수 박사 연구팀이 동물실험을 통해 나노플라스틱이 미세플라스틱보다 파킨슨병과 유사한 뇌 손상 및 신경 염증을 현저히 더 유발한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 24일 밝혔다. 최근 플라스틱의 인체 유해성에 대한 우려가 커지면서 관련 연구가 활발해지고 있다. 연구팀은 앞서 나노플라스틱이 미세플라스틱보다 뇌에 더 쉽게 축적된다는 사실을 규명한 데 이어, 이번 연구는 이러한 선행 결과를 바탕으로 나노플라스틱이 파킨슨병 발병과 어떤 연관성을 가지는지 규명하기 위해 수행됐다. ▲(좌측부터) 조이시 산무게아·정혜주 연수연구원, 김진수 박사 먼저, 연구팀은 합성 플라스틱의 일종인 폴리스틸렌을 직경 0.25마이크로미터(µm) 미세플라스틱과 이보다 12.5배 작은 20나노미터(nm) 나노플라스틱 형태로 준비하고, 방사성동위원소 구리-64를 표지하여 실험쥐 기도에 투여한 뒤, 양전자방출단층촬영(PET)을 통해 뇌 속 플라스틱의 축적 위치와 양을 비교 분석했다. 분석 결과 파킨슨병과 관련된 뇌 영역인 선조체와 흑질에서 나노플라스틱이 미세플라스틱보다 2~3배 더 많이 축적되는 것으로 나타났다. 이어서 미세플라스틱과 나노플라스틱을 각각 하루 20마
DGIST(총장 이건우) 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구단(센터장 고재원 교수)이 뇌 속 신경세포 간의 정교한 신호전달과 기억 형성에 핵심적인 역할을 하는 단백질 ‘카스킨2(CASKIN2)’의 기능을 세계 최초로 규명했다. 이번 연구는 시냅스 기능 이상으로 발생하는 알츠하이머병, 자폐 스펙트럼 장애 등 다양한 뇌질환의 원인 규명과 새로운 치료 전략 개발에 중요한 과학적 단서를 제공할 것으로 기대된다. 인간의 뇌는 수천억 개의 신경세포(뉴런, neuron)가 ‘시냅스(synapse)’라 불리는 특수한 연결 구조를 통해 소통하며 정보를 처리하고 기억을 저장한다. 이 과정에서 시냅스의 신호를 보내는 쪽(시냅스 전 말단)과 신호를 받는 쪽(시냅스 후 말단)이 나노미터 수준에서 정교하게 정렬되어야 정확한 신호전달이 가능하다. ▲(왼쪽부터)DGIST고재원 교수, 장규빈 연구원 및 충남대학교 한경아 교수 그러나 이러한 정렬이 어떤 분자적 메커니즘을 통해 조절되는지에 대해서는 명확히 알려지지 않았다. 연구팀은 이번 연구를 통해 시냅스 전 말단에 위치한 ‘카스킨2 단백질’이 흥분성 시냅스의 기능과 강도를 조절하는 핵심 인자임을 확인했다. 특히 구조가 매우 유사한
머지않아 스마트폰에서 인공지능 모델과 대화를 나누는 것만으로도 뇌졸중의 건강 이상 신호를 조기에 발견하여 필요한 조치를 받을 수 있는 시대가 열릴 전망이다. 서우근 삼성서울병원 신경과 교수는 지난 14일 열린 ‘IN SILICO에서 환자로’ 심포지엄에서 미래형 건강관리 서비스의 기반 기술을 공개했다. 이번 연구는 삼성서울병원을 주관으로 고려대학교안산병원, 서울아산병원, 한양대학교구리병원, 인천대학교가 다기관 컨소시엄을 이루었고 한국연구재단의 지원을 받아 3년에 걸친 공동 연구를 진행하였다. ▲ 서 우근 교수의 AI모델 설명 기반기술은 피지컬 AI를 통해 분석된 생체 기반 건강 신호를 LLM과 결합해, 사용자가 스마트 기기만으로 대화형 상담을 받을 수 있다. 이를 통해 별도의 장비 없이도 맥박 측정, 발음 이상 감지 등 다양한 기능을 간편하게 이용할 수 있다. 특히 이번 연구는 광혈류 기반 생체 신호 측정과 같은 센서 기술부터 전자의무기록(EHR), MRI 영상 등 의료 데이터를 통합 분석하는 멀티모달 뇌혈관 질환 예측 모델까지 포함해, 의료기기 적용 가능성도 열어두었다 연구팀은 건강 데이터를 다루는 모델을 개발하면서 기존 LLM이 가지는 치명인 단점인 환각현
순천향대학교 구미병원(병원장 김성호) 소아청소년과 성명순 교수가 아토피피부염 환아의 피부장벽 재생 기전을 규명한 연구논문이 국제학술지 Allergology International(IF 6.7, 2024 JCR 알레르기 분야 상위 6.3%)에 게재됐다. 성명순 교수는 피부 미생물 중 하나인 코쿠리아 리조필라(Kocuria rhizophila)가 아토피피부염 환아의 염증 반응과 피부장벽 기능에 어떤 영향을 미치는지 규명하는 연구를 진행했다. 연구 결과, 열처리한 코쿠리아 리조필라(HKKR)는 아토피피부염을 악화시키는 황색포도알균이 일으키는 염증을 줄이고, 피부장벽을 구성하는 ZO-1과 각질층 형성에 중요한 인볼루크린ㆍ필라그린을 증가시키는 것으로 확인됐다. ▲ 성 명순 교수 또한 황색포도알균이 분비하는 독소를 억제하는 항독성 효과도 보여, 피부 미생물 균형을 바로잡고 손상된 피부장벽 회복에 도움을 주는 것을 밝혀냈다. 성명순 교수는 “아토피피부염 치료에서 가장 중요한 것은 손상된 피부장벽의 회복인데, 이번 연구를 통해 이를 돕는 피부 미생물의 역할을 확인했다”며, “이 미생물을 기반으로 한 치료제 개발 연구를 지속해 아토피피부염 환아들에게 도움이 되는 새로운 치
연세의대와 가톨릭의대 공동 연구팀이 인공지능을 바탕으로 최적의 치료제 용량을 예측하는 모델을 개발했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism’에 게재됐다. 연세의대 강남세브란스병원 소아청소년과 송경철, 김준영 교수와 가톨릭의대 의료정보학교실 고태훈 교수, 이강혁 박사 연구팀이 최근 소아청소년 갑상선 기능 항진증 환자에게 사용하는 치료제 ‘메티마졸’의 최적 용량을 예측하는 인공지능 기반 모델을 성공적 ▲(좌측부터) 연세의대 강남세브란스병원 으로 개발하고 유효성을 검증했다. 소아청소년과 송경철, 김준영 교수, 가톨릭의대 의료정보학교실 고태훈 교수, 이강혁 박사 소아청소년기 갑상선 기능 항진증은 갑상선 호르몬이 과도하게 분비되어 대사 속도가 비정상적으로 증가하는 질환이다. 성장기 아동의 성장 장애 및 학업 수행력 저하 등 신체·정신적 문제를 유발하며, 심각할 경우 갑상선 중독 발작과 같은 위협적인 합병증을 초래할 수 있어 조기 진단과 치료가 매우 중요하다. 소아청소년 갑상선 항진증의 1차 치료제는 ‘메티마졸(Methimazole)’을 사용한다. 장기간 투여하므로 용량 오차가 발생
서울대학교 의과대학 정기훈 교수 연구팀은 서울대학교병원 이한별 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 유방암의 아형 중 예후가 특히 나쁜 삼중음성유방암(triple negative breast cancer, TNBC) 내 골수성 면역세포들을 단일세포 전사체 연구 기법을 활용하여 연구하였다. 이를 통해 혈관 신생 과정(angiogenesis)에 관여하는 세포들이 모여 있는 국소 환경(niche)을 발견하였으며, 이를 보유하고 있는 환자들의 경우 예후가 특히 부정적인 것을 확인하였다. ▲ 정 기훈 교수 ▲ 이 한별 교수 이번 연구 결과는 기존 연구에서 등한시 되었던 면역세포들의 공간적 배치가 중요하다는 사실을 보여주는 동시에 새로운 치료 표적을 제안함으로써 향후 삼중음성유방암의 치료 전략 수립에 크게 기여할 것으로 기대된다. 삼중음성유방암은 전체 유방암 환자의 약 15%를 차지하고 있는 암종으로, 젊은 여성의 비중이 다른 유방암에 비해 높은 것이 특징이다. 특히, 삼중음성유방암은 에스트로겐 수용체, 프로게스테론 수용체, HER2 단백질의 발현이 없기에 표적 치료제의 효과가 미비하여 단점이 분명한 세포독성 항암제가 치료법으로 사용되고 있다. 최근 종양 연구에서는 종양을
대장암은 전 세계에서 세 번째로 흔한 암이며, 암 사망 원인 2위에 해당한다. 대장암을 예방하기 위해서는 대장 점막에 비정상적으로 자라는 혹인 ‘용종’을 관리하는 것이 중요하다. 대부분의 대장용종은 증상이 없는 비종양성이지만, 전암성 용종인 ‘선종’은 대장암으로 발전할 가능성이 높기 때문에 대장내시경 검사를 통해 선종을 조기에 놓치지 않고 제거해야 한다. 이러한 중요성으로 인해 대장선종 검출률은 오랫동안 대장내시경 검사의 주요 품질 지표로 사용되고 있다. 그러나 환자의 특성, 시술자의 숙련도 및 피로도 등의 요인으로 대장내시경 검사 시 선종을 놓칠 확률도 있어 기술적 보완의 필요성이 제기돼 왔다. 이러한 상황에서 대장내시경 검사 시 AI(인공지능)를 활용하면 선종 검출률을 높일 수 있다는 연구결과가 나왔다. ▲AI 보조 대장내시경 검사를 시행하고 있는 한림대학교동탄성심병원 소화기내과 장현주 교수 한림대학교동탄성심병원 소화기내과 장현주(교신저자)·계세협·함다연 교수 연구팀은 ‘AI 보조 대장내시경의 대장선종 검출률 향상 연구(Artificial intelligence-assisted colonoscopy improves adenoma detection rate
차 의과학대학교 분당차병원(원장 윤상욱) 신경외과 한인보 교수와 미국 럿거스대학교 이기범 교수 공동연구팀이 외상성 뇌손상(Traumatic Brain Injury, TBI)의 근본적 치료를 위한 새로운 치료 플랫폼을 개발했다. 연구팀은 ‘저산소 조건에서 배양한 줄기세포의 세포외소포체(Extracellular Vesicles, EV)’ 를 생체직교형 하이드로젤(bioorthogonal hydrogel, BIOGEL)에 손상된 뇌 부위에 지속적으로 전달하는 치료법을 제시했다. 이번 연구 결과는 ‘저산소 유도 EVs를 활용한 외상성 뇌손상 치료용 첨단 생체재료 전달 플랫폼(Advanced Biomaterial Delivery of Hypoxia-Conditioned Extracellular Vesicles(EVs) as a Therapeutic Platform for Traumatic Brain Injury)’ 제목으로 재생의학 분야의 세계적 학술지 ‘Advanced Science’에 게재됐다. ▲ 한 인보 교수 외상성 뇌손상은 1차 손상 이후 치료를 하더라도 손상된 뇌 내에서 신경염증, 혈관 기능 이상, 신경세포 및 지지세포 손실 등 다양한 2차 손상이 진행된다
실내 환경 유해 인자 중 중금속이 반려견의 아토피피부염 증상을 악화시킬 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 처음으로 확인되었다. 한국연구재단(이사장 홍원화)은 전남대학교 수의과대학 김하정 교수 연구팀(제1저자 한정우 석사과정)이 사람뿐 아니라 반려동물의 아토피피부염에 실내 환경 유해 인자 중 중금속이 나쁜 영향을 준다는 사실을 규명했다고 밝혔다. ▲김하정 교수(왼쪽) 한정우 석사과정 산업화와 도시화의 가속, 그리고 지구온난화로 인한 기후변화에 따라 실내 환경 인자의 구성이 변화하면서 사람의 아토피피부염 유병률이 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 변화는 사람과 생활공간을 공유하는 반려동물의 아토피피부염 발병 증가에도 영향을 미치고 있다. 현재 다양한 치료제가 사용되고 있으나 여전히 치료에 한계가 있으며, 특히 국내 반려견 대부분이 실내에서 생활한다는 점을 고려할 때 실내 환경의 질적 관리의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 실내 환경 유해 인자 중 하나인 중금속은 공장 배출가스나 화석연료 매연 등을 통해 외부 공기로부터 실내로 유입될 뿐 아니라, 가정 내 노후화된 수도관, 페인트, 배터리 등의 생활 자재를 통해서도 노출될 수 있다. 이러한 중금속 노출 증가는 사람에
고려대학교 안암병원 영상의학과 김병준 교수, 유성혜 교수 연구팀이 11월 14일 개최된 대한신경두경부영상의학회 추계학술대회에서 우수논문상을 수상했다. 연구팀은 글림프 시스템을 MRI 기반으로 빠르게 측정할 수 있는 새로운 영상 진단법에 대한 연구 ‘A Novel Early Imaging Biomarker for Glymphatic Function: Cerebral Cortical Arterial Pulsatility Index from 2-Minute Phase-Contrast MRI’의 우수성을 인정받아 수상의 주인공이 됐다. 글림프 시스템은 뇌 속 노폐물을 제거하는 역할을 한다. 글림프 시스템 기능이 저하되면 알츠하이머병의 유발 요인인 아밀로이드 단백이 축적돼, 조기 진단의 중요성이 강조돼 왔다. 하지만 기존 측정법은 조영제 주입 후 여러 차례 MRI 촬영이 필요해 환자의 부담이 컸다. 김병준 교수는 이러한 문제점을 해결하기 위해 조영제를 사용하지 않고, 2분 만에 글림프 시스템을 측정할 수 있는 MRI 진단법을 개발했다. 글림프 시스템의 핵심 동력인 뇌내 원위부 동맥의 박동성을 분석하는 방식으로, 빠르고 안전하게 글림프 시스템 기능을 확인함으로써 알츠하
심한 난청 환자에게 인공와우(청각보조이식기)를 이식하면 치매 발병 위험이 크게 낮아진다는 연구 결과가 나왔다. 인제대학교 상계백병원 이비인후과 장영수 교수 연구팀은 원주세브란스기독병원(이비인후과 서영준 교수)·가톨릭대학교 서울성모병원(이비인후과 박경호 교수) 연구진과 함께 국민건강보험공단과 장애등록시스템 데이터를 활용한 빅데이터 분석을 통해 인공와우(Cochlear Implant) 이식이 청력 회복뿐 아니라 인지 기능 유지에도 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 확인했다. ▲상계백병원 이비인후과 장영수 교수 이번 연구는 인공와우가 단순한 청력 재활을 넘어 노년기 치매 예방에 실질적인 도움을 줄 수 있음을 국가 단위의 대규모 데이터를 통해 입증한 국내 최초의 연구다. 연구팀은 국민건강보험공단과 국내 장애등록시스템 데이터를 활용해 2010년부터 2020년까지 장애 등록 기준을 충족하는 중등도 이상의 난청을 진단받은 환자 39만 1,195명을 분석했다. 모든 연구 대상자는 처음 난청 진단 당시 치매를 진단받은 이력이 없는 상태였다. 분석 결과, 인공와우 이식 환자 5,814명 중 추적 기간 중 치매 진단율은 4.9%였고, 인공와우를 하지 않은 환자(38만 5,381명
김영훈 가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 교수 연구팀은 척추관협착증 수술 후에도 지속되는 만성 신경병증성 통증 환자를 구별할 수 있는 뇌척수액 바이오마커를 발견했다. 인터루킨-6 농도가 낮을수록 수술 후에도 통증이 지속되는 것으로 나타났으며, 이는 약물로 조절이 어려운 환자를 조기에 감별하여 적절한 수술 개입을 진행하고 삶의 질을 향상시킬 수 있는 과학적 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있는 것으로 평가된다. 신경병증성 통증은 신경이 손상되거나 압박되어 발생하는 만성 통증으로, 척추관협착증 환자의 약 30퍼센트가 이러한 통증을 경험하는 것으로 알려졌다. 수술로 신경 압박을 해소해도 일부 환자에서는 통증이 지속되며, 이는 환자의 삶의 질을 크게 저하시키는 주요 원인이다. 그러나 지금까지 수술 전에 어떤 환자가 수술 후에도 통증이 지속될지 예측할 수 있는 생물학적 지표가 명확하지 않았다. ▲ 김 영훈 교수 이런 문제를 해결하고자 연구팀은 2022년 7월부터 2023년 7월까지 서울성모병원에서 척추관협착증 수술을 받은 환자 22명을 대상으로 전향적 연구를 진행했다. 환자들은 수술 전과 수술 후 1개월, 3개월, 1년 시점에 신경병증성 통증 평가를 받았으며, 수술
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