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김동휘 교수 연구팀, 인체의 다양한 물리적 환경에 따른 면역반응의 조절 원리 규명
2025.04.01 Views 416
김동휘 교수 연구팀, 인체의 다양한 물리적 환경에 따른 면역반응의 조절 원리 규명
국제 저명 학술지Advanced Science 게재
김동휘 교수 연구팀 (Applied Mechanobiology Group)은 다양한 조직 환경에서의 기계적 자극에 대응하는 세포핵의 자극 인지 메커니즘에 관한 연구 결과를 바탕으로, 김동휘 교수가 제안한 <세포핵의 역학적 반응 기제에 의한 면역 반응 조절> 원리를 증명하는 연구 결과를 도출했다.
본 연구 결과는 나노과학, 화학, 재료과학 분야국제 저명 학술지 Advanced Science (IF=14.3) 誌 2월호에 게재됐다.
* 논문명 : Matrix-Rigidity Cooperates With Biochemical Cues in M2 Macrophage Activation Through Increased Nuclear Deformation and Chromatin Accessibility
연구팀은 인체 내부의 상이한 조직 특성에 따른 면역 반응 차이는 해당 면역 반응에 특이적인 전사인자가 세포질과 세포핵 사이에서 핵공을 통해 이동하는 속도에 의해 달라진다는 기존 연구 (Kim et al., Nuclear transport of STAT6 determines the matrix rigidity dependent M2 activation of macrophages, Biomaterials, 2022) 에 착안하여, 해당 과정에서의 세포핵의 변형과 핵내 크로마틴 접근성이 변화하는 양상을 분석하였다. 특히 면역 세포핵을 3D모델링하여 핵 변형 과정에서의 핵내 스트레스를 정량적으로 계산함으로써 대식세포의 M2 분화 과정에 수반되는 세포핵의 변형이 핵내 크로마틴 분포를 변화시킨다는 사실을 증명하였다.
이는면역 반응 또한 세포핵의 역학적 반응 기제에 의해 해석되고 예측될 수 있다는 김동휘 교수의 이론을 실험적으로 확인한 결과로, 향후 인체의 면역체계를 활성화시켜 암세포와 싸우게 하는 면역항암요법 및 결손 조직의 재생을 촉진하는 재생의학 기술의 개발에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다.
본 연구는 단국대 치과대학MRC연구센터와 KU-KIST 스쿨 운영 사업 연구과제의 지원으로 수행되었다.
연구결과: 항염증성 면역반응 (M2 activation) 중 생물물리학적, 생화학적 자극에 따른 대식 세포 핵에 발생하는 스트레스 시뮬레이션
