본 연구실에서는 인간 및 마우스 전능성 줄기세포(배아줄기세포 및 역분화 줄기세포) 분화기술을 활용한 연구를 진행하고 있다. 허혈성 심장질환과 관련하여 인간 전능성 줄기세포의 심근세포 분화기술 및 cardiac ischemia/reperfusion동물모델을 활용하여 허혈성 심장질환 치료 및 조직재생을 위한 세포치료 기술 개발에 관한 연구 및 천연물/ 합성 의약품 스크리닝에 관한 연구를 수행하고 있다. 더불어 형질전환 마우스로부터 확립된 배아줄기세포주의 혈관내피세포 분화를 통한 유전자 기능 규명 연구, Cerebral organoid 제작을 통한 신경계 질환의 병인 기전 규명 연구 등을 수행하고 있다. 이러한 연구 주제를 바탕으로 다양한 연구자 및 연구팀과의 적극적인 협력을 도모하고자 한다.

허혈성 심장 질환은 선진국 사망원인 1위를 차지하는 주요질환으로서, 심장근육에 대한 혈류 감소로 인해 허혈성 조직손상이 발생되는 질환이다. 본 연구실에서는 허혈성 심장 질환에 의해 손상된 심근조직의 재생을 목적으로 전능성 줄기세포 심근세포 분화기술을 활용한 세포치료제 개발에 관한 연구를 수행 중이다. 전능성 줄기세포를 치료적 목적으로 활용하기 위해서는 고효율의 분화 기술이 필요하며, 본 연구실에서는 심근 세포 분화 유도를 위해 고가의 growth factor 및 cytokine 기반의 전통적인 줄기세포 분화인자가 아닌 세포 신호 조절 활성 small molecule을 활용하여 고효율의 심근분화를 유도 하고 이를 세포치료제로 활용하기 위한 연구를 진행하고 있다. 더불어, 현재까지의 심근세포 분화기술로는 100% 순수한 심근세포 분화가 어렵기 때문에 심근세포만을 순수하게 분리하기 위한 purification 기법 개발을 위한 연구, purity가 높은 치료용 심근세포가 확보되었더라도 이를 활용하기 위한 적용기법이 필요하므로 질환모델을 활용한 세포치료제 이식 기법 개발에 관한 연구 등을 진행하고 있다.

본 연구실에서는 형질전환동물로부터 배아줄기세포주 확립을 통해 분화과정에서 특정 유전자의 기능 규명 연구를 수행 중이다. 또한, 특정 유전자가 미분화 형질전환 배아줄기세포주의 자가 증식 및 분화에 미치는 영향을 단백질 인산화 (protein-phosphorylation) 및 단백질 아세틸화 (protein-acetylation), 단백질 수식화 연구를 통해 규명하기 위한 연구를 수행 중이다.

cerebral organoid (minibrain)는 전능성 줄기세포 신경분화 기술을 활용하여 배양접시 상에서 제작된 인간 뇌의 축소된 형태의 조직을 의미한다. 본 연구실에서는 cerebral organoid 제작을 통해 뇌 발생에 관한 연구 및 뇌 관련 질병의 병태생리학적 기전 규명에 관한 연구를 수행하고 있다.

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