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단국대학교 MRC연구센터 생체조직의 물리적 특성과 이것의 제어를 통한 재생응용 가능성에 관한 리뷰 논문 연달아 게재

(좌측부터) 첫 번째 이정환 교수, 세 번째 박재희 연구원, 여섯 번째 김해원 교수


 단국대학교 치과대학(이하 단국치대, 학장 김종수)의 MRC연구센터 (메카노바이올로지 치의학연구센터, 센터장 김해원)에서 김해원, 이정환 교수 연구진(재생치의학 및 치과생체재료학 교실)이 저명한 저널에 연달아 리뷰 논문을 개재하는 쾌거를 올렸다고 발표했다.

해당 연구진은 지난 6월 재료 과학 분야 상위 2% 저널 ‘Bioactive Materials(IF= 16.874, https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.06.003)’에, 그리고 지난 주 세계적으로 권위 있는 저널 ‘Matter(IF= 19.967, https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.07.002)’ 2022년 10월 호에 리뷰 논문을 개제했다고 밝혔다. 특히 저널 ‘Matter’는 재료 과학 분야에 있어 가장 명망 높은 저널 중에 하나로, ‘Cell’ 지와 같은 출판사에서 발행되는 자매지이다. 

 이는 작년 여름 과학기술정보통신부 선도연구센터 의약학분야(Medical Research Center - MRC)에 선정된 후 이뤄낸 성과 중 하나이다. 두 논문 모두 단국치대 MRC에서 수행하는 연구 주제인 ‘메카노바이올로지’를 주 골자로 하여 작성되었다. ‘메카노바이올로지’란 세포 간, 또 세포-기질 간의 물리적 상호 관계를 이해하고 그것을 제어하는 것에 목적을 두는 학문으로, 한국에서는 아직 널리 알려지지 않은 분야이지만 해외에서는 여러 기관이 관심을 두고 있는 분야이다.

 여름에 출간된 논문(Materials and extracellular matrix rigidity highlighted in tissue damages and diseases: Implication for biomaterials design and therapeutic targets)은 세포 및 조직의 ‘강성도(rigidity, stiffness)’와 이를 응용한 생체 재료 개발에 대해 다루고 있다. 물리적인 특성도 세포가 분비하는 화학 물질 못지 않게 세포의 대사, 분화, 성장에 지대한 영향을 끼친다는 사실이 밝혀진 이후 체내에서 세포가 상주하는 세포외기질(extracellular matrix)에 대한 연구가 진행되어왔고, 특히 그 중 특히 강성도가주목 받아왔다. 여러 연구에 따르면 병적인 상태의 조직의 강성도는 정상 조직과 비교하여 확연한 차이를 보이고, 조직 치유 과정에 있어서도 강성도 수준이 크게 작용한다. 이 밖에도 수많은 연구 결과가 기질 강성도의 중요성을 뒷받침하고 있으며, 따라서 체내에 이식되는 생체 재료의 경우에도 그 강성도를 조절하여 차후 채네 치유 과정에 응용할 수 있다고 여겨진다. 본 논문은 지금까지 발표된 여러 연구 결과를 상세히 정리하고, 응용 가능성에 있어 화두를 던지고 있다.

최근에 출간된 리뷰 논문(Matrix-enabled mechanobiological modulation of osteoimmunology)은 재료 과학을 전공한 학자들을 대상으로 골면역학적(osteoimmunology) 연구 내용을 ‘메카노바이올로지’의 관점에서 소개하고 응용 방안을 탐구하는 내용을 담고 있다. 신체의 골격과 면역 체계가 복잡하게 얽혀 있음이 알려진 이후 골면역학은 전반적인 면역 체계와 더불어 골 치유 및 재생에 있어서 중요한 영역으로 여겨져 왔다. 하지만 이를 ‘메카노바이올로지’ 측면에서 기질(matrix)의 특성에 집중하여 저술한 문헌은 본 논문이 세계 최초이다.

 두 논문의 고안 및 작성에는 연구진의 주요 교수들이 참여한 가운데 기초치의학자 양성 DREAM Scientist 프로그램 수행 중인 박재희 학생(단국치대21졸, 석박사 통합과정 2년차)이 주요한 역할을 했다고 전해진다. 단국치대 MRC센터 출범과 함께 시작된 기초의과학자 인력 양성 목적의 DREAM Scientist 프로그램은 단국대학교 치과대학 학부생의 학생 연구와 더불어 의·치·약학 계열 출신 대학원생들의 전문적인 연구 트레이닝도 지원한다. 박재희 학생은2021년 2월 단국치대 졸업 이후 DREAM Scientist 프로그램에 등록하여 기초 계열 연구를 지속해왔으며 지난 6월 김해원·이정환 교수의 지도 하에 제1저자로서 첫 번째 논문을 투고, 출간할 수 있었다.

 MRC 연구책임자이자 두 논문의 교신저자인 김해원 교수는 “이번 성과는 우리 (MRC) 센터의 메카노바이올로지에 대한 열의와 전문성이 대외적으로 인정 받았음을 의미하지 않나 생각한다” 며 “교수진의 열성적인 노력 이외에도 MRC 사업 선정 후 운영한 기초의과학자 양성 프로그램(DREAM Scientist)와 같은 지원 등이 있었기에 (두 논문 개재가) 가능했는데, 안주하지 않고 기초/임상 가리지 않으며 모든 분야에 기여할 수 있는 연구의 포석으로 삼아 다방면으로 지속해 나가겠다’고 포부를 밝혔다.


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