국립한국교통대학교(총장 윤승조) 나노메디컬공학부(제약바이오전공·바이오메디컬전공) 정근재 연구팀이 최상위 국제 학술지‘Cardiovascular Diabetology’에 논문을 게재했다고 밝혔다.

그림 좌측부터 원지희 박사, 손영훈 박사, 정근재 교수 

이번 연구는 국립한국교통대학교 나노메디컬공학부 정근재 교수가 공동 교신저자로 참여하였으며, 미국 에모리 대학교 원지희 박사 (제 1저자), 손영훈 박사 (공동 교신저자)가 연구에 참여하였다. 본 논문은 저널 인용 보고서(JCR) 상위 2.7%, 당해 Impact Factor 15.6에 해당하는 권위 있는 학술지인 ‘Cardiovascular Diabetology’에 게재하였다. 현재 학술지는 2026년 07월 11일에 온라인 게재되었다.

본 연구는 심방세동(Atrial fibrillation) 환자에서 심박수 조절 치료 이후에도 흔히 지속되는 미토콘드리아 기능 장애 및 섬유화 같은 구조적·대사적 리모델링 현상을 분석하기 위해 진행되었다. 기존의 동물 모델이나 2차원 세포 배양 방식은 복잡한 인간 심방 조직의 생리적 변화를 온전히 반영하는 데 한계가 있었다.

이에 연구팀은 인간 심방 오가노이드(장기 유사체)를 활용하여, 심방세동과 관련된 두 가지 주요 스트레스 환경인 ‘빠른 박동(FP)’과 ‘안지오텐신 II(AngII)’ 노출 모델을 구축하고 분석했다. 연구 결과, 빠른 박동(FP)이 가해진 모델에서는 미토콘드리아 생합성 억제와 스트레스 반응이 두드러지게 나타났으며, 이는 심부전을 동반한 심방세동 환자에서 관찰되는 전사체 특성과 일치했다. 반면, 안지오텐신 II(AngII)에 노출된 모델은 강력한 섬유화 신호를 유발하여 심부전을 동반하지 않은 심방세동 환자의 프로파일과 유사한 양상을 보였다.

 연구팀은 이러한 오가노이드 모델의 반응을 4개의 공공 환자 전사체 데이터세트(GEO)와 교차 분석하여 인간 질환과의 연관성을 입증하였다. 해당 기술은 향후 심방세동 환자의 잔여 기능 장애 극복을 위한 바이오마커 발굴은 물론, 미토콘드리아 표적 치료제 및 항섬유화 약물의 효과를 평가하는 중개 연구 플랫폼으로 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

 한편, 이번 연구는 한국화학연구원(KRICT), 한국연구재단(NRF), 산업통상자원부(MOTIE) 및 교육부 기초과학연구역량지원사업의 지원을 받아 수행되었다.