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대구경북첨단의료산업진흥재단(이하 케이메디허브, 이사장 박구선) 첨단의료기기개발지원센터 신재우 선임연구원의 논문이 지난 13일 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한빛사(한국을 빛낸 사람들)'에 선정됐다.

이번 연구는 신재우 선임연구원과 한림대학교 최보영 교수가 공동 제1저자로, 한림대학교 의과대학 서상원 교수와 연세대학교 의과대학 장원석 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 더불어 미국 워싱턴대학교 의과대학과 에모리대학교 의과대학 연구진도 함께했다.

연구팀은 미세기포와 저강도 초음파를 쥐와 생쥐의 해마에 조사해 뇌혈관장벽을 국소적으로 열고, 이 과정에서 나타나는 아연 관련 신호와 신경생성 반응을 분석했다. 그 결과, 초음파를 조사한 측면의 해마에서 아연 형광신호와 아연 수송체 ZnT3 발현이 증가했으며, 새롭게 생성되는 신경전구세포와 미성숙 신경세포의 수도 함께 늘었다.

주목할 점은 이 효과가 뇌 안의 아연신호에 기대고 있다는 것이다. 세포 밖 아연을 포획하는 킬레이터(CaEDTA)를 뇌실에 주입한 결과, 초음파에 의한 신경생성 촉진효과가 유의미하게 감소했으며, 시냅스 소포 내 아연 수송체인 ZnT3가 결손된 생쥐 모델에서는 신경생성 증가 반응이 차단됐다.

반면, 아연이 포화된 대조물질(ZnEDTA) 투여군에서는 이러한 억제 현상이 관찰되지 않아 뇌 내 아연의 가용성(Zinc availability) 자체가 해마 신경생성 기전의 핵심 매개 인자로 작용하는 것을 교차 검증됐다.

연구팀은 이번 결과가 초음파 기반 뇌혈관장벽 개방을 약물전달 수단을 넘어 뇌의 재생반응을 유도하는 접근으로 확장할 가능성을 보여준다고 설명했다. 이는 초음파 기반 뇌혈관장벽 개방기술을 알츠하이머병 등 신경퇴행성질환의 재생치료 전략으로 확장하는 데 아연 신호가 하나의 조절 지점이 될 수 있음을 시사한다.

논문은 'Focused ultrasound-mediated blood–brain barrier modulation is associated with adult hippocampal neurogenic responses linked to zinc-dependent signaling'이라는 제목으로 나노의학·중개의학 분야 국제학술지 「테라노스틱스(Theranostics, IF 14.9)」 2026년 16권 15호(8561-8579쪽)에 게재됐다.

한빛사는 영향력 지수(Impact Factor) 10점 이상 또는 해당 분야 상위 3% 이내의 세계적 학술지에 논문을 게재한 한국인 연구자를 선정해 소개하는 플랫폼이다.

한편, 케이메디허브 첨단의료기기개발지원센터는 난치성 뇌질환 치료를 위해 집속초음파를 활용, 치매 및 뇌종양 등 난치성 뇌질환 치료 연구개발에 박차를 가하고 있다. 또한 과학기술정보통신부 '세종과학펠로우십' 사업의 일환으로 집속초음파 기반 내인성 줄기세포 조절을 통한 치매 치료기술 개발(연구책임자: 신재우)을 진행하고 있다.

박구선 케이메디허브 이사장은 "이번 연구는 초음파 기반 뇌혈관장벽 개방에 있어 뇌의 재생반응 유도전략이 실현 가능함을 보여준 유의미한 결과"라며 "연구결과를 기반으로 난치성 뇌신경질환 치료기술 및 초음파 치료기기의 첨단의료기술 개발과 제품화가 가속되길 기대한다"고 밝혔다.

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