뇌와 면역계는 뇌 실질, 뇌척수액(CSF), 중추신경계(CNS) 경계부, 그리고 신경혈관계 사이의 역동적인 상호작용을 통해 긴밀하게 연결되어 있습니다. 우리 연구실은 이러한 다양한 구획에서 면역세포와 면역 신호가 어떻게 소통하며 CNS의 항상성을 유지하고 신경계 질환의 발생과 진행에 영향을 미치는지를 연구합니다. 특히 CSF와 경막(dura)의 면역세포가 뇌 실질 및 CNS 혈관계와 어떻게 상호작용하는지, 그리고 이러한 상호작용이 신경염증, 신경퇴행 및 신경 기능에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 합니다. 또한 말초신경계(PNS)의 국소 면역환경이 감각신경 기능에 미치는 영향과 CNS와의 상호작용에도 연구를 확장하고 있습니다. 더 나아가 바이오엔지니어링을 통해 개발된 뇌혈관장벽투과 전달체을 활용하여 이들이 CNS의 면역·신경·혈관 환경을 제어하는 기술의 치료 효과를 검증하고자 합니다. 궁극적으로 우리 연구실은 신경계와 면역계 사이의 상호작용을 세포 및 분자 수준에서 이해하고, 이를 바탕으로 새로운 신경계 질환 치료 전략을 개발하는 것이 목표입니다.

우리 연구실은 유전적으로 조작된 세포 시스템, 마우스 모델, 그리고 인간 배아줄기세포(ES) 및 유도만능줄기세포(iPSC) 유래 모델 및 환자 유래 희귀 조직 등을 활용하여 신경-면역 상호작용과 질병 기전을 연구합니다. 유세포분석(flow cytometry), 단일세포 및 공간 전사체 분석(single-cell and spatial transcriptomics), 후성유전체 분석(epigenomics), 단백체 분석(proteomics), 바이러스 기반 유전자 조작 등의 다양한 접근법을 통합하여 CSF, CNS 경계부, 혈관계, 뇌 실질 및 말초신경계의 면역·신경·혈관 세포 상태와 상호작용을 규명하고, 혈액-뇌 장벽(BBB)을 넘어치료물질 전달을 평가하는 in vitro 및 in vivo 시스템을 구축·활용하여 바이오엔지니어링된 세포, 분자 및 치료 플랫폼의 생물학적 특성과 CNS 접근성을 검증합니다. 분자·세포 수준의 분석과 함께 행동 분석 및 전기생리학적 방법을 활용하여 면역 신호와 치료적 개입이 신경세포의 기능, 신경회로 및 행동에 미치는 영향을 종합적으로 연구하는 연구실 입니다.