융합생명공학과 윤기정 교수 연구팀,

스트레스 호르몬이 뇌 형성 과정을 돕는 기전 규명

▲ 융합생명공학과 윤기정 교수(왼쪽) / 권무광 박사(오른쪽)

융합생명공학과 윤기정 교수 연구팀이 성체에서 스트레스 반응을 유도하는 CRH 호르몬이 신경줄기세포의 줄기세포능(stemness)을 향상시켜 뇌가 형성되는 과정을 돕는다는 사실을 밝혔다.

중요한 시험이나 면접을 앞두고 호흡과 혈압이 중가하고 소화기능이 억제되는 일련의 스트레스 반응들은 부신피질자극호르몬분비호르몬(corticotropin releasing hormone, 이하 CRH)이 분비되면서 시작된다. 이렇게 성체 시기에서 중요한 생리활성을 유도하는 CRH 호르몬이 초기 배아발생 단계의 뇌조직에서도 발현된다는 사실이 최근에 밝혀져 그 이유에 대해 많은 궁금증을 일으켰다.

연구팀은 CRH 호르몬 신호체계가 뇌형성에 중요한 신경줄기세포의 자가증식능력을 향상시켜 뇌발생 과정에 기여한다는 사실을 규명하였다.

이번 연구를 주도한 성균관대 윤기정 교수는 "사람으로 비유하면, 유능한 반도체회사 연구원이 알고 보니 저녁에 유명한 뮤지컬 배우로 활동하고 있는 셈"이라며 "이번 연구의 의의는 동일 단백질이 시기와 발현 위치에 따라 멀티 플레이어로서 매우 다른 여러 독특한 기능을 수행할 수 있음을 보인 것"이라고 밝혔다.

본 연구 결과에 기반해 CRH 호르몬 신호체계 활성을 조절함으로써 효과적인 신경줄기세포 배양에 필요한 기술을 확보하여 알츠하이머성 치매나 파킨슨 질환과 같은 퇴행성 신경질환에 대한 줄기세포 치료법에 중요한 아이디어를 제공할 수 있을 것이라 기대된다.

윤기정 교수의 이번 연구 결과는 분자세포생물학분야 세계적 학술지인 EMBO Reports (IF: 9.071)에 11월 22일자로 게재되었다.

본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원 사업과 4단계 두뇌한국21(BK21) 사업으로 수행되었으며 윤기정 교수가 교신저자, 권무광 박사(성균관대 융합생명공학과, 현 University of California Santa Barbara)가 제1저자로 참여하였다.

▲ 발생중인 뇌에서 CRH 호르몬의 기능을 전달하는 CRH 수용체(CRHR1)을 발현하는 세포는 신경줄기세포가 존재하는 VZ/SVZ 지역에 더 많이 존재하게 되며 줄기세포 마커인 Sox2 단백질을 발현하고 있음을 면역염색법을 통해 분석

▲ CRH 호르몬에 의해 CREB의 인산화와 REST 유전자 발현을 증가시켜 신경줄기세포의 분화를 억제하고 자가증식을 높임