양자생명물리과학원 조한상 교수 연구팀, 자동차의 초미세먼지가 뇌의 면역체계를 붕괴시키고 뇌손상을 유발한다는 사실 최초로 밝혀내

출처 : 성균관대학교
등록일 : 2021-10-05
조회 : 59

<div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><span style="color: rgb(0, 0, 0); font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;"></span></span><span style="font-size: 11pt; font-weight: 700; color: rgb(51, 51, 51); font-family: 돋움, dotum;">양자생명물리과학원 조한상 교수 연구팀,</span></div><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 700;"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">자동차의 초미세먼지가 뇌의 면역체계를 붕괴시키고&nbsp;</span></span></p><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 700;"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">뇌손상을 유발한다는 사실 최초로 밝혀내</span></span></p><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 700;"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;"><br></span></span></p><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">- 향후 초미세먼지에 의한 뇌질환 병기진행 메커니즘에 초석이 될 예정</span></p><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">- 재료과학분야 세계적 학술지 ‘Advanced Science' 10월호 게재 예정</span></p><p style="text-align: justify; list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px;" align="justify"><span style="list-style-type: none; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">&nbsp;</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><img src="https://www.skku.edu/cms/plugin/editorImage.do?EwBmEYHpxSGMDiB1AXgFwJoGcCuSDSAFgCJwCqASgI4D2AbhmQHQBWADgOZA" class="fr-fic fr-dib" data-height="852" data-alt="screen shot" data-width="1280" data-path="/cms/plugin/editorImage.do?EwBmEYHpxSGMDiB1AXgFwJoGcCuSDSAFgCJwCqASgI4D2AbhmQHQBWADgOZA " data-file_name="cGWztYsuWKhDcURqovYU.jpg" data-success="true" data-size="174247" style="text-align: justify; list-style-type: none; margin: 5px auto; padding: 0px; border: 0px; vertical-align: top; max-width: 100%; position: relative; display: block; float: none; width: 532.234px;"></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">&nbsp;</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">성균관대학교(총장 신동렬)는 양자생명물리과학원(IQB) 조한상 교수 연구팀(공동저자 강유정 연구교수)이 노스케롤리나주립대학교 기계공학과 Charles Y. Lee 교수 연구팀과 공동으로 자동차 엔진에서 나오는 초미세먼지가 뇌의 면역체계를 붕괴시키고 뇌손상을 유발한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">대기 중의 초미세먼지(직경 2.5μm 이하)는 호흡기 질환뿐만 아니라 인지기능과 정신건강에 악영향을 미치는 물질로서 매우 중요한 사망위험요인으로 분류되고 있다. 특히 초미세먼지 표면에는 높은 농도의 중금속이 함유되어 있어 1급 발암 물질로 여겨지고 있으며, 장시간 노출되면 기관지와 폐 깊숙한 곳에 쌓여 호흡기 질환을 유도한다. 또한 뇌까지 침투한 초미세먼지는 뇌기능 손상과 치매를 비롯한 뇌질환 발병에 유의적 영향을 미친다는 연구결과가 최근 발표되고 있다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">연구팀은 3차원 미세유체요소 플랫폼에 인간 신경 줄기세포와 면역세포를 3차원 배양하여, 초미세먼지의 뇌혈관 침투와 침투한 초미세먼지에 의해 유도되는 뇌신경염증반응에 의한 신경세포 손상 모델을 구현했다. 특히 초미세먼지에 의해 파괴된 면역체계가 뇌건강 및 뇌기능에 미치는 영향 그리고 그에 관한 세부기전을 명시했다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">본 연구를 통해 초미세먼지가 혈액을 통해 뇌로 가는 물질을 걸러주는 거름망 역할을 하는 뇌혈관 장벽을 허물면서 뇌조직으로의 침투성이 증가하는 것을 확인하였다. 침투한 초미세먼지는 뇌면역의 항상성 조절에 핵심적인 역할을 하는 성상세포와 미세교아세포를 교란하여 과한 염증반응과 더불어 신경세포 시냅스를 감소시키고 치매유도물질로 알려진 타우(tau) 단백질의 축적을 유도한다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">조한상 교수는 “이번 연구결과는 초미세먼지에 의해 유도된 신경염증에 의한 심각한 뇌손상의 발견”이라며 “특히 성상세포와 미세아교세포의 직접적인 관여를 볼 때, 향후 미세먼지에 의한 조기사망 위험을 낮추는 치료법 개발에 활용될 수 있을 것이다”라고 설명했다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">이번 연구결과는 화학분야 세계적 학술지인 Advanced Science(IF=17, featured on a frontispiece) 10월호에 게재 예정이며, 과학기술정보통신부가 추진하는 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행되었다.</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">[붙임]</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><a href="https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=92850&article.offset=0&articleLimit=10" target="_blank"></a><img src="https://www.skku.edu/cms/plugin/editorImage.do?EwBmEYHpxSGcD2AJAxgCwQOwE4HUByAJgIb5oAeKACgKoBaAsgHQAOmA5kA" class="fr-fic fr-dib" data-height="287" data-alt="screen shot" data-width="619" data-path="/cms/plugin/editorImage.do?EwBmEYHpxSGcD2AJAxgCwQOwE4HUByAJgIb5oAeKACgKoBaAsgHQAOmA5kA " data-file_name="soHchonrWNdaNhxcPUZM.png" data-success="true" data-size="185103" style="list-style-type: none; margin: 5px auto; padding: 0px; border: 0px; vertical-align: top; max-width: 100%; position: relative; display: block; float: none; width: 696.953px;"></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">그림 (a)</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">초미세먼지에 의해 유도된 (i) 뇌혈관 손상과 (ii) 뇌신경염증을 도식화한 그림(좌)과 이를 구현한 미세유체 시스템 기반의 인간뇌 3D 생체조직칩 모식도(우).</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify">&nbsp;</p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">그림 (b)</span></p><p style="list-style-type: none; -webkit-print-color-adjust: exact; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Noto Sans KR", "Microsoft Yahei", 微软雅黑, Arial; font-size: 17px; text-align: justify;" align="justify"><span style="font-size: 11pt; font-family: 돋움, dotum;">잘 알려진 형광면역측정법 (Immunofluorescence Assay)를 활용해 건강한 뇌오건칩(Tri-Con)과 초미세먼지에 의해 손상된 뇌오건칩(Tri-PMB)에서의 뇌세포의 시냅스 감소와(상위 그림) 치매유도물질로 알려진 타우(Tau) 축적을 확인.&nbsp;&nbsp;</span></p><div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><br></span></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251" target="_blank"><br></a></span></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251" target="_blank"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><span style="color: rgb(0, 0, 0);"></span></span><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;">👉 논문명:&nbsp;&nbsp;</span></font><span style="font-size: 14.6667px; font-family: 돋움, dotum;">An Air Particulate Pollutant Induces Neuroinflammation and Neurodegeneration in Human Brain Models</span></a><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251" target="_blank">(Advanced Science, 2021.09.24)</a></span></font></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><br></span></font></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><div align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><b>Abstract</b></span></font></div><div align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><br></span></font></div><div align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;">Fine particulate matter (PM2.5), a major component among air pollutants, highlights as a global health concern. Several epidemiological studies show the correlation between chronical PM2.5 exposure and incidents of neurological disorders including Alzheimer's disease. However, the mechanisms have not been well understood, partly due to the lack of model systems that reflect the physiologically relevant innate immunity in human brains. Here, PM2.5-polluted human brain models (PMBs) are created in a 3D microfluidic platform reconstituting key aspects of human brain immunity under the PM2.5 exposure. PM2.5 penetration across a blood–brain barrier (BBB) model and accumulation in the brain tissue side of the model are first validated. Second, the PMB model shows that the BBB-penetrating PM2.5 initiates astrogliosis, resulting in slight neuronal loss and microglial infiltration. Third, it is demonstrated that the infiltrating microglia obtain M1 phenotype induced by interleukin-1β and interferon-γ from neurons and reactive astrocytes under the PM2.5 exposure. Finally, it is observed that additional proinflammatory mediators and nitric oxide released from the M1 microglia exacerbate neuronal damages, such as synaptic impairment, phosphoric tau accumulation, and neuronal death. This study suggests that PM2.5 can be a potential environmental risk factor for dementia mediated by the detrimental neuroinflammation.</span></font></div><div align="justify"><br></div></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251" target="_blank"><br></a></span></font></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><font face="돋움, dotum"><span style="font-size: 14.6667px;"><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251" target="_blank">👉 논문보러가기: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101251</a></span></font></div><div style="text-align: justify;"><br></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><br></span></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 195);"><br></span></div><div style="text-align: justify;" align="justify"><span style="font-family: 돋움, dotum; font-size: 11pt; color: rgb(58, 50, 342);">※ 자세한 내용은 URL을 확인하시기 바랍니다.</span></div>

URL : https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=92850&article.offset=0&articleLimit=10

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