경북대학교 의과대학 생리학교실 홍장원 교수 실험실
역사와 전통의 바로 그 실험실
대사이상 지방간 질환 환자 혈중 호중구의 표현형 변화
대사이상 지방간 질환 환자 혈중 면역세포에 대한 단일세포 전사체 분석
교수 소개
나님이 이 실험실의 킹왕짱이라능
홍장원
Chang-Won Hong, M.D., Ph.D.
Associate Professor
School of Medicine, Kyungpook National University
41944 680 Gukchaebosang-ro, Daegu
Republic of Korea
Education
- 1998-2005 M.D. in Medicine, College of Medicine, Hallym Uinv.
- 2005-2007 M.S. in Pharmacology, College of Medicine, Hallym Univ.
- 2007-2011 Ph.D. in Pharmacology, College of Medicine, Hallym Univ.
- 2009-2012 Medical Officer, Captain, Department of Chemical and Biological Warfare, The Armed Forces Medical Research Institute, Republic of Korea Army
- 2012-2016 Research Professor, Department of Pharmacology, College of Medicine, Hallym Univ.
- 2016-2021 Assistant professor, Department of Physiology, School of Medicine, Kyungpook National Univ.
- 2021-present Associate professor, Department of Physiology, School of Medicine, Kyungpook National Univ.
Funding
- 비알콜성 지방간질환의 병태생리에서 지방전달 호중구의 기능 연구, 2022-2025, 한국연구재단 중견연구자지원사업, 600,000천원/3년
- 항체매개 장기이식 거부반응에서 호중구의 기능연구, 보건산업진흥원 기초임상 JointRnD 예비연구, 150,000천원/2년
- 패혈증 및 담즙정체 질환에서 담즙산에 의한 호중구 활성화 기전 연구, 2019-2021, 한국연구재단 중견연구자지원사업, 250,000천원/2.5년
- 당뇨합병증을 막기 위한 선천성 면역세포 대사 조절 연구, 공동연구책임, 중개의학연구센터 활성화 지원사업, 경북대학교 생명의학연구원, 경북대학교 병원, 2018-2020, 150,000천원/2년
- 패혈증 및 염증질환에서 호중구 유래 세포외 소포체의 기능연구 (2017R1C1B2009015), 연구책임, 한국연구재단 신진연구자지원사업, 2017-2020, 300,000천원/3년+연구환경구축비 100,000천원
- 신경-면역 통섭 연구실, 참여연구, 한국연구재단 기초연구실 지원사업, 2017-2020, 500,000천원/3년
- 선천성 면역체계를 이용한 항암 면역치료 개발을 위한 종양내 호중구의 기능연구 (NRF-2012R1A6A3A04040639), 연구책임, 한국연구재단 학문후속세대양성사업 대통령 Post-Doc펠로우쉽, 2012-2017, 700,000천원/3+2년
연구주제
국내 몇 안되는 호중구를 연구하는 실험실
The Neutrophil
호중구 = 우리 몸의 땅개
본 실험실의 주된 연구 주제는 호중구입니다. 호중구는 우리 몸에서 가장 많은 쪽수를 자랑하는 백혈구랍니다. 호중구의 주된 임무는 우리 몸에 pathogen이 침입해왔을 때 가장 먼저 달려나가서 병원균을 제거하는 것입니다. 이를 위해서 호중구는 혈관 내에서 염증부위로 이동하고 (transmigration, chemotaxis), 식균작용 (bactericidal activity)을 합니다. 호중구는 병원체의 탐식 (phagocytosis) 이후, 활성산소의 생성 (reactive oxygen species), 과립분비 (granule)와 호중구세포외덫 (neutrophil extracellular trap)형성을 통해 식균작용을 합니다.
Bile acids induce NET formation
담즙산에 의한 호중구 세포외 덫 형성 연구
(2020-2024년) 처음
Lipid-laden neutrophils in MAFLD pathogenesis
MAFLD의 병태생리에서 지방전달 호중구의 기능연구 (산집 시레스타, 이유빈, 정수정, 신형욱)
(2022년) 면역세포의 대사연구를 진행하면서 이런 저런 대사질환에서 호중구의 기능을 후벼파다가 재미있는 생각을 하게 되었습니다. 지방을 전달해주는 호중구가 있지 않을까 하는 생각이였는데, 어머나 세상에나 마상에나 정말 호중구가 지방을 전달해주더라구요. 그래서 연구를 진행하고 있는 중입니다. (2024년) 뭐 지난 번 면역세포 대사연구하면서 호중구 대사에 대한 감도 잡았고, 생물정보학을 열심히 공부해서 scRNAseq정도는 분석할 수 있을 정도가 되어서리 아반테 한대 가격 들여서 환자 혈액에 대한 scRNAseq로 진행하고 요렇게 조렇게 해서 얼추 논문화를 해놓았습니다. 인제 슬슬 섭미션을 해야하는데 지난 번 리젝을 하도 많이 먹어서 아직도 무서움에 떨고 있는 상황이.....기는 하지만 일단은 섭미션 해야져.
Lipid-laden neutrophil drives ferroptosis in MASH
MASH 진행과정에서 지방전달 호중구에 의한 간세포 페롭토시스 연구 (신형욱, 이유빈, 정수정, 산집 시레스타)
(2024년) 네, 저는 페롭토시스를 1도 모르는 페롭토무식인데 말이지요. 요즘 하도 주변에서 페롭토시스 페롭토시스 하길래 이게 뭔가 좀 살펴봤더니 iron에 의해서 cell membrane의 peroxidation에 의한 cell death 더라구요. 그래서 호중구에서 페롭토시스 연구를 못 본 것 같아서 살펴보았는데 희한하게도 mature neutrophil에서는 보고가 안되어 있는 겁니다. 참 신기하다 싶었는데 대사이상 지방간 연구를 진행하면서 호중구 내부에 지방이 가득 차고, 호중구야 뭐 ROS랑 Arachidonic acid 맛집 중에 맛집이니 이게 정말 페롭토시스를 많이 유발할 것 같은데 신기하게도 페롭토시스가 별로 없는 것 같드라구요. 그래서 가설을 호중구가 페롭토시스에 대한 저항성을 가지고 간세포의 페롭토시스를 유도한다는 가설로 연구를 진행해볼까 합니다. 네, 잘 되야 할텐데 말이지여.
The role of neutrophils in adipocyte differentiation
호중구에 의한 지방세포 분화 변화 연구 (산집 시레스타)
(2024년) 비만 환자에서 호중구는 지방조직에 잘 침투하는 것으로 알려져 있습니다. 이렇게 지방조직에 침투한 호중구는 이녀석들의 원래 성격대로 염증을 유발하여서 만성 염증 환경을 유도하고 이로 인해 지방대사의 변화가 온다 정도가 호중구와 지방세포간 상호작용에 대한 연구들입니다. MAFLD 연구를 하다보니 지방세포와 호중구 간 서로 상호작용이 더 있지 않을까 해서 이것 저것 살펴보고 있는 중입니다만, 흥미로웁게도 지방세포의 분화 과정에서 호중구가 작용한다는 사실을 발견하였습니다. 네, 이게 이것 저것 해보면서 가설을 검증하고 이야기를 꾸며봐야져
Immunometabolism
면역세포의 대사 연구 (산집 시레스타, 이유빈)
(2020년) 면역세포의 대사에 대한 연구가 요즈음 굉장히 활발히 되고 있습니다. 대사라고 하면 막연히 Kreb's cycle 밖에는 모르는 대알못이기는 합니다만, 이게 또 굉장히 핫한 주제인 것 같아염. 가장 중요한 점이겠지만, 일단 호중구에서는 요걸 연구하는 그룹이 얼마 없습니다. 그리고, 대부분 굉장히 피상적으로 연구를 진행하고 있는 듯 해요. 그래서 저희 실험실이 여기에 두 팔 걷어 붙이고 참전하기로 했습니다. 일단 호중구의 정상 metabolism을 공부를 하고, 활성화시 대사 변화를 연구한 뒤, 질환 (당뇨)에서 호중구의 변화에 대한 연구를 진행하기로 하였습니다 (2024년) 네 겁나 힘들었습니다. 이게 참 힘들었던게 당뇨 환경에서 호중구의 대사 변화가 glycolysis만 증가할 줄 알았는데 FAO가 증가해버리는 바람에 약간 산으로 가는 바람에 한번 힘들었고, submission할 때 마다 허벌나게 리젝을 많이 받아버리는 바람에 시간이 훌쩍 지나가버렸습니다. 그 결과 Research (IF=11.0)에 게재하였습니다만 조금 더 좋은 저널에 내고 싶었던 아쉬움이 좀 더 있슴다. 모 프로시딩스 오브 내셔널 사이언스 저널에서 세컨 라운드 리비전에서 리젝 받았던 게 참 내상이 컸더랬지요. 뭐 그래도 그럭 저럭 마무리를 한 게 다행입니다. 이거 구천을 떠돌다가 논문화 못하믄 으쩌나 마음고생이 심했더걸랑요.
Neutrophil-derived trails and microvesicles
호중구 유래 소포체의 기능연구 (윤영진, 이유빈, 산집 시레스타, 김준규)
(2016-2021년) 호중구의 여러가지 흥미로운 생리학적 현상 중 우리 실험실이 관심을 가지고 있는 부분은 호중구 유래 소포체입니다. 호중구는 세포주성 과정에서 자신의 세포질의 일부를 떼어서 혈관내피세포와 세포밖기질에 떨어뜨리고, 이를 통해 인플루엔자에 특이적인 림파구가 따라올 수 있도록 길잡이 역할을 해줍니다 (Neutrophil-derived trails). 염증부위에 도달해서도 호중구는 자신의 세포질의 일부를 세포밖으로 분비하는데 (Neutrophil-derived microvesicle), 이는 직접적인 식균작용을 일으키거나 박테리아의 응집을 유도하는 역할을 합니다. 우리 실험실에서는 이러한 호중구 유래 소포체들의 기능에 대한 기초적인 연구를 진행하여 Theranostics (IF=12.4)와 Sci Rep (IF=4.6)에 게재하였습니다.
Neutrophils during sepsis pathogenesis
패혈증에서 호중구 기능 및 표현형 연구 (산집 시레스타)
(2012-2016년) 대부분의 감염성질환의 종착지로 알려진 패혈증은 굉장히 무서운 질환입니다. 지금도 많은 환자들이 중환자실에서 패혈증으로 사망하고 있습니다. 예전에는 과도한 면역반응이 패혈증 환자의 사망에 큰 영향을 주는 것으로 생각되어 왔으나, 최근의 연구들은 패혈증 사망자들에서 비정상적인 면역반응을 보고하고 있습니다. 우리 연구실은 이러한 패혈증의 병태생리에서 호중구의 기능과 표현형에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 실제 패혈증 환자들의 호중구를 분리하여서 연구를 진행하는 중개연구를 진행하여서 Am J Respir Crit Care Med (IF=24.7)에 게재하였습니다.
Neutrophils in tumor microenvironment
종양환경에서 호중구의 기능연구 (산집 시레스타, 김신영)
(2012-2016년) 선천성 면역세포의 아버지인 메치니코프에 의해 처음 발견된 이후 지금까지 호중구는 단 한가지의 표현형을 가지는 것으로 간주되어 왔습니다. 하지만 최근 10여년간의 연구들을 통해 호중구가 여러 면역환경에서 다양한 표현형을 가지고 있을 수 있다는 점이 밝혀지고 있습니다. 이러한 호중구의 다양한 표현형을 살펴볼 수 있는 질환은 바로 종양 환경입니다. 종양에서 분비된 여러 인자들은 호중구의 비정상적 분화 (dysregulated differentiation)를 일으키고 이로 인해 생성된 N2 호중구가 종양의 성장을 돕게 됩니다. 우리 실험실은 N2 호중구의 분화를 억제하고, 종양의 제거를 돕는 N1 호중구의 분화를 유도하는 기전에 대한 연구를 진행하여 Oncoimmunology (IF=7.2), Immunol Lett (IF=4.4)에 게재하였습니다.
Host-Microbes Research Group
Acinetobacter와 neutrophil
(2016-2017년) WHO에서 위험 원내감염균으로 금번에 지정된 actinetobacter는 굉장히 재미있는 균인 것 같습니다. Nosocomial infection의 주된 원인균 중 하나로 제시되는 actinetobacter는 drug-resistance가 굉장히 높다고 알려져 있습니다. 그럼에도 얘네들에 대한 면역반응에 대해서는 생각보다 많은 연구가 되어 있지 않은 듯 해염. 뭐 감염하면 호중구 호중구 하면 감염인데, actinetobacter와 neutrophil 간의 상호작용에 대한 연구는 손에 꼽을 정도 밖에는 안 됩니다. 이런 말인 즉슨, 요거 연구하면 좀 짭짤하겠다는 이야기가 되겠지요. 하지만 문제가 저희 실험실은 미생물알못이기 때문에, 미생물 파트는 신민상 교수님 팀에게 아웃소싱해서 연구를 진행할 예정입니다. Actinetobacter 공부가 다 끝나고서도 계속 신교수님 팀과 공동연구를 진행하려 하기 땜시롱 HMRG (Host-Microbes Research Group)이라는 새로운 그룹을 맹글어 봤는데 잘 안되어서 현재는 보류 중입니다.
Neutrophils in various diseases
여러 질환에서의 호중구
처음 호중구의 존재가 밝혀진 이후로 많은 연구가 진행되었고, 그 결과 더 이상 새로울 것이 없는 세포라는 것이 호중구에 대한 일반적인 인식이였습니다. 즉, 면역학 분야에서 호중구는 자코 (짐, 자쿠II, 마린, 스톰트루퍼스)와 같은 존재였지요. 하지만, 최근 연구들은 호중구가 비단 염증성질환 뿐만 아니라 자가면역질환과 종양을 비롯한 여러 질환들의 병태생리에서 중요한 역할을 하는 것들이 밝혀지고 있습니다. 네, 우리 실험실은 호중구가 관여하는 질환이라면 어떤 질환이든 닥치는대로 연구를 진행하고 있습니다. 중국집과 비슷하다고 보면 됩니다. 짜장면, 짬뽕, 볶음밥, 볶음우동, 중화밥, 유산슬, 탕수육 등등 중국요리는 모두 다~ 다루는 것과 비슷해요.
식구들
연구하지 않는 자 먹지도 말라
Sanjeeb Shrestha
방문교수
2013.09-2014.02 석사 연구원
2014.03-2017.02 박사
2017.03-2020.04 박사후 연구원
2021.09-현재 방문교수
정수정
박사후과정
2022.09-현재 박사후과정
이유빈
박사과정
2018.03-2020.02 석사
2020.03-현재 박사과정
신형욱
석사과정
2023.03-현재 석사과정
석박사과정 항시 모집 중
업계 최고대우를 해주고 싶다
믿고 맡기시면 연구자 맹그러드림
임성민
석사, 졸업생
2020.09-2022.08. 석사
이한솔
석사, 졸업생
2020.09-2023.02. 석사
2023.03-현재 취업
김선화
석사, 졸업생
2019.03-2022.03. 석사
2022.03-현재 취업
윤영진
박사, 졸업생
2014.03-2015.02 학사 연구원
2015.03-2017.02 석사
2017.03-2022.02 박사
2022.03-현재 KBRI 연구원
김준규
석사, 졸업생
2015.09-2016.08 학사 연구원
2016.09-2018.08 석사
2018.08-2018.09 석사 연구원
2018.09-현재 취업 엑소스템택
김신영
석사, 졸업생
2013.09-2015.08 석사
2015.09-현 재 삼성서울병원 방사선 종양학과 연구원
사진첩
재미나고 웃기는 사진들 위주로
기타 자료들
필명 및 실명으로 진행하고 있는 여러 자료들
과학연구결과의 프리젠테이션
실험실을 방황하는 연구자들을 위한 가이드북 1
한명의 과학자는 일생동안 적어도 4000시간 정도 다른 사람의 발표를 듣게 됩니다. 우리 모두는 이미 아주 잘 알고 있어요. 발표를 잘 하는 방법은 잘은 몰라도, 어떻게 하면 청중을 짜증나게 하는 발표를 할 수 있는지. 본 강연은 과학자들이 자신의 연구결과 프리젠테이션을 어떻게 잘 할 수 있는지를 알려주는 것이 목표입니다. 프리젠테이션의 내용을 논리적으로 구성하는 방법과 슬라이드를 구성하는 방법 그리고 이를 어떻게 발표하는지에 대한 내용을 설명합니다. 오프라인 강연은 KIRD에서 2016년에 한번 불러주더니 이제는 안불러줘..ㅠㅠ
영어논문작성법
실험실을 방황하는 연구자들을 위한 가이드북 2
시간을 거슬러 올라가서 다시 공부를 시작한다면, 저는 다 때려치우고 작문 공부를 시작할 것 같습니다. 여러분들께서도 어렴풋이 느끼시고 있으시겠지만 인간의 인생은 글로 이루어져 있습니다. 사무실에서 쓰는 보고서부터 학창시절 쓰게 되는 반성문, 독후감, 입사를 위해 써야 하는 자소서, 그리고 연구를 하게 되면서는 논문이라는 글을 쓰게 됩니다. 본 강연은 연구자들을 위해서 영어논문을 어떻게 작성해야 하는지에 대한 가이드라인을 제공합니다. 아주 기초적인 문장의 구성부터 시작해서 어떻게 논리적이고 간결한 글을 써야 하는지에 대한 길라잡이를 목표로 하고 있습니다. 아직까지는 저도 실력이 일천한 관계로 Mimi Zeiger의 생화학논문작성법을 기초로 강연을 구성하고 있습니다만, 앞으로 독창적인 강연을 준비하고 있습니다. 이 강연은 꽤나 인기가 있는지라 2016년부터 현재까지 8회에 걸쳐서 강연을 진행하고 있어서 제 살림살이에 큰 도움이 되고 있습니...쿠쿨럭.
