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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 민지연
논문 Jiyoun Min*, Dongchan Yang*, Mirang Kim, Keeok Haam, Anji Yoo, Jae-Hoon Choi, Barbara U Schraml, Yong Sung Kim, Dongsup Kim and Suk-Jo Kang (2018) Inflammation induces two types of inflammatory dendritic cells in inflamed lymph nodes. Experimenta & Molecular Medicine 50, e458; doi:10.1038/emm.2017.292
한줄요약 림프절 내 염증성 수지상 세포의 종류와 기원 및 역할 규명

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<그림. 염증반응에 의한 종류의 CD64+ 염증성 수지상 세포의 분화 역할>


1. 배경지식

   림프절(lymph node) 항원 등의 외부 침입에 대응하는 면역 반응을 조절하는 매우 중요한 조직입니다\. 림프절 내에 존재하는 면역 세포들의 시공간적 조절은 방어 T 세포 반응을 일으키는데 중요하며, 여기서 수지상 세포(dendritic cell; DC) 매우 요한 역할을 합니다.. 수지상 세포의 종류와 환경에 따른 역할을 매우 다양하기에 이들을 규명하기 위해 세계적으로 많은 연구자들에 의해 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 또한 림프절 염증 환경이 수지상 세포의 아형 세포군을 어떻게 변형시키는지는 불분명합니다. 염증 반응에 의해 염증성 수지상 세포(inflammatory DC)가 분화되며 이들은 후천성 면역 반응을 유도하여 항원을 빠르게 제거할 수 있도록 합니다. 저는 감염에 의한 염증 환경에서 다양한 수지상 세포 중 어느 아형 세포에 의해 면역 반응이 조절되는지 밝히고자 하였습니다.


2. 질문

   리스테리아-감염 생쥐의 염증성 림프절 내에서 초기 면역 반응과 후천 면역 반응을 연결하는 수지상 세포를 밝히고 이들의 유래와 특성을 밝히고자 하였습니다.


3. 발견

   본 연구에서는 리스테리아-감염 생쥐의 염증성 림프절 내에서 호염구와 단핵구의 군집 형성과 인터페론-감마 생성을 확인하고, 초기 염증반응에 의해 두 종류의 CD64+CD11c+MHCII+ 염증성 수지상 세포를 분화를 밝혔습니다. 케모카인 수용체 의존성, 유전자 발현 프로파일, 성장 인자 요구 및 수지상 세포 특이적 계보 추적 등의 실험을 통해, 본 연구에서는 염증성 림프절 내 기존에 알려진 단핵구 유래 CD64+ 수지상 세포와 구분되는, 전형적인 수지상 세포 (CD64+ 전형 수지상세포로 명명) 유래한 새로운 염증성 수지상 세포를 밝혔습니다. 또한, 리스테리아 감염에 의해 유도된 제 1 형 인터페론이 CD64+ 전형 수지상세포의 분화에 필요함을 확인하였습니다. 중요하게는, CD64 + 전형 수지상세포는 단핵구 유래 CD64 + 수지상 세포보다 T 세포 활성화능이 더 높은 반면, 후자는 높은 염증성 유전자 발현을 보였다. CD64+ 전형 수지상 세포와 단핵구 유래 CD64+ 수지상 세포 모두 CD8 T 세포에 고용량의 항원을 교차-제시 할 수 있지만, 매우 적은 용량의 향원에 대해서는 면역 복합체로써 CD64 (1Fc 감마 수용체)를 통해 CD64 전형 수지상 세포가 항원을 농축 및 교차-제시함을 확인하였습니다. 또한, 수지상 세포에 의한 리스테리아의 섭식 작용은 항-리스테리아 항체에 의해 촉진됨을 확인하였습니다. 최종적으로, -리스테리아 항체와 리스테리아 면역복합체를 전처리 한 CD64+ 전형 수지상 세포의 투여가 후속 리스테리아 감염으로부터 마우스를 보호함을 밝힘으로써, CD64+ 전형 수지상 세포가 면역 복합체를 이용하여 방어 면역 반응의 유도를 강화시킴을 확인하였습니다. 이러한 결과들을 통해 서로 다른 염증성 수지상 세포의 분화 유도에 있어 초기 염증 반응의 역할을 밝힌 것에 중요한 의미가 있습니다.


4. 후속

   이번 연구에서 밝힌 종류의 염증성 수지상 세포와 각각의 다른 수지상 세포들이 어떻게 선천 면역 반응과 후천 면역 반응을 효율적으로 통합하고 조절하는지를 명확히 규명할 필요가 있습니다.


5. 소감 

   수지상 세포를 구분하는 표지 마커가 매우 다양하고, 연구자마다 이들을 구분하는 방식도 매우 다양했기에 마우스 피부 림프절 수지상 세포의 종류를 규명하는 연구를 시작할 많은 혼란과 어려움을 겪었습니다. 여러 연구자들의 논문을 읽고 논문들에서 사용한 마커들을 하나씩 테스트 하며 저만의 방식으로 수지상 세포들을 구분 짓는 연구를 하기까지만 거의 2~3년이 걸린 같습니다. 실험을 하면 할수록 혼란스러울 때도 있었고, 어려워 지는 같았습니다. 정말 다양한 방식으로 수지상 세포들을 분석하던 , 염증 반응에서 CD64 발현하는, 그렇지만 기존 연구와는 다른 단핵구 유래 수지상 세포가 아닌 전형 수지상 세포를 발견하게 되었고, 이들의 역할까지 규명하게 되었습니다. 당시에는 반복된 실험과 분석이 너무 힘들고 지쳤었지만 지금 돌이켜 생각해보면 좋은 연구결과를 얻게 해준 디딤돌이 되어 것이라 생각됩니다.


6. 기타

   먼저 학위 기간 동안 많은 것을 가르쳐 주시고 지칠 때마다 앞에서 끌어주시고 뒤에서 밀어주시며 지도해 주신 강석조 교수님께 진심으로 감사 드립니다. 그리고 힘들거나 즐거운 순간 함께 실험실 생활을 해준 유리와 후배들에게도 감사합니다. 항상 뒤에서 묵묵히 응원해 가족들에게도 너무 감사합니다. 대학원이라는 곳이 학업을 단기간에 끝낼 있는 곳이 아니기에 분명 지치고 포기하고 싶은 순간이 오기 마련입니다. 포기하지 않고 조금만 힘을 내어 준다면 언젠가 좋은 결과를 얻을 있을 것입니다. 파이팅 !



  1. 정창욱, 하승민 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

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  2. 장성민 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    < Cryo Electrom Microscopy (Cryo-EM) 으로 규명한 DOT1L – 유비퀴틴 뉴클레오좀 복합체 구조 > < 정상적인 뉴클레오좀 (파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀려 사라지고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됨 (빨강) > 1. 배경지식 Histon...
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  3. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

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  5. 유다슬이 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

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  6. 서예지 (바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

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  7. 김성수(바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

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  8. 김경덕 (시냅스 뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

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  11. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

    <Grin2b 점돌연변이 생쥐의 비정상적 전기생리학적 특징과 특정시기의 NMDAR 활성을 통한 이상 회복> 1. 배경지식 소단위 단백질 GluN2B를 포함하고 있는 NMDA 수용체는 시냅스 장기 약화 (Long-term depression) 등 시냅스 가소성에 중요한 역할을 한다고 알...
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    1. 배경지식 초파리에서 GAL4-UAS system은 특정 부위에 특정 유전자를 발현시킬 수 있게 해 줍니다. GAL4는 yeast transcription activator protein이고 UAS는 GAL4가 특정적으로 붙는 enhancer인데 GAL4가 있으면 UAS를 enhancer로 가지는 유전자의 전사가 ...
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    배경지식 동물들은 미각 이외에도 체내에 영양분을 인지할 수 있는 신경세포들을 가지고 있습니다. 이러한 영양분 인지 신경세포들은 대략 60 년 전에 전기생리학자들에 의해서 처음으로 발견되었습니다. 꽤 오래전에 발견 되었음에도 이들 신경세포들의 생물...
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  14. 김진은 (신경내부인지 연구실, 서성배 교수님)

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    Date2021.08.24 By생명과학과 Views1677
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  17. 이승준_(분자신경생물학 연구소, 김은준 교수님 )

    1. 배경지식 자폐증(자폐 스펙트럼 장애, Autism spectrum disorders)은 뇌 발달장애의 한 종류로서, 세계 인구의 약 2%가 앓고 있습니다. 사회성 및 인지능력 저하가 주요 증상으로 꼽히지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았습니다. 이전에 저희 연구실에서...
    Date2021.09.01 By생명과학과 Views94540
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  18. 조혜림 (크로마틴 생물학 연구실, 이대엽 교수님)

    배경 지식 유전체는 단계적인 과정을 거쳐 특이적인 3차원 구조로 응축되어 있습니다. 최근 유전체가 지닌 3차원 구조의 기능적인 특징에 관한 연구 내용이 밝혀짐에 따라, 유전체의 3차원 구조가 어떻게 조절되고 조직화 되는지에 관한 연구가 활발히 이루어...
    Date2021.12.29 By생명과학과 Views3068
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  19. 박기현 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

    배경 지식 RNA 전사에 관련된 연구는 그동안 RNA polymerase가 주로 이동하는 방향이자 protein-coding 유전자 발현에 해당하는 sense 전사에 집중되어 있었습니다. 하지만 시퀀싱 기술의 발달로, 게놈의 상당 부분에서 반대 방향의 전사, 즉 antisense 전사...
    Date2022.05.02 By생명과학과 Views2031
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  20. 박준우 박사(신경발달 및 재생 연구실, 김진우 교수님)

    질문 한정된 공간인 세포핵 안에서 분해되지 않는 단백질을 세포는 어떻게 처리할까? 발견 세포핵에서 잘 분해되지 않는 전사인자 단백질인 OTX2가 세포핵 돌출 소막에 쌓여 세포질의 리소좀(lysosome)으로 이동하는 새로운 세포 내 단백질 이동 경로를 규명...
    Date2024.02.22 By생명과학과 Views19
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