
'Yoon‑Seong Kim Lab – Aging & Neurodegeneration' 은 최신의 전사체학, 후생유전체학, 공간 분석 기법을 활용하여 노화와 산화적 손상이 신경퇴행성 질환, 특히 파킨슨과 알츠하이머에 어떻게 원인이 되는지에 대한 분자 기전을 밝히기 위해 연구하고 있습니다.
1. 호스트 연구원(PI) 및 연구실 개요
■ 기관/소속부서
러트거스 대학교 로버트 우드 존슨 의과대학

■연구실 이름
노화 및 신경변성 연구실
■ 연구책임자(PI) 정보
이름: 김윤성 박사, M.D., Ph.D.
직위 : 교수
신경치료연구소
신경과
Email: yk525@rutgers.edu
연구실 홈페이지 : yoonkimlab.com

2. 연구분야 및 전문성
■ 핵심 연구분야
- 신변성질환, 파킨슨병, 노화, 마이크로바이옴-장-뇌축

■ 연구목표 및 비전
연구 중점 사항
주로 파킨슨병과 알츠하이머병을 중심으로 하는 신경퇴행성 질환의 유전자 조절, 돌연변이 유발 및 발병기전의 노화 및 산화 스트레스 매개 변화.
- 단백질 응집 및 신경변성에서 산화성 DNA 병변의 전사 돌연변이 유발. 우리는 최근 가장 빈번한 산화성 DNA 병변인 8-oxo-dG가 전사 돌연변이 유발이라는 흥미로운 메커니즘에 의해 돌연변이 mRNA 종을 생성하여 PD 및 AD의 단백질 응집 및 발병에 기여할 수 있음을 발견했습니다. (PMID: 37740734)
- PD의 노화, 희소돌기아교세포, 소교세포: 단일핵 다중체 분석의 관점. 노화는 PD 발병에 기여하는 주요 위험 요소입니다. 젊은, 노인 및 PD 사후 중뇌에 대한 결합된 snRNA-seq 및 snATAC-seq 분석은 노화 동안 희소돌기아교세포와 미세아교세포가 변화하고 PD 발병에 추가로 기여한다는 것을 보여줍니다. 피크 유전자 연관 분석은 PD 관련 SNP가 발병에서 역할을 할 수 있는지에 관한 세포 유형별 기여를 보여줍니다. (PMID: 38491288)
- 파킨슨병의 장-뇌 축. 'PD 발병에 대한 장 가설'은 장내 미생물의 불균형과 같은 장 환경의 교란이 α-시누클레인 응집을 유발하고 이후 뇌로 전파된다는 것을 시사합니다. 우리 연구실에서는 장내 미생물 불균형과 α-시누클레인 병리를 복제한 후 뇌로 전파되는 루이체(DLB)를 이용한 PD 및 치매의 새로운 마우스 모델을 확립하기 위해 노력하고 있습니다.
■ 주요실적/대표저서
- Wehbe, F. et al. Inferring disease progression stages in single-cell transcriptomics using a weakly supervised deep learning approach. Genome Res (2025).
- 주, I.G. 외. NXP031은 알츠하이머병 모델에서 Abeta 축적을 저하시키고 항산화 경로를 촉진하는 이중 효과를 통해 기억 기능을 회복시킵니다. Free Radic Biol Med 226, 158-170 (2025).
- Fiadeiro, M.B., Diogo, J.C., Silva, A.A., Kim, Y.S. & Cristovao, A.C. 신경퇴행성 장애의 NADPH 산화효소: 메커니즘 및 치료 기회. 항산화 산화환원 신호 41, 522-541 (2024).
- Adams, L., Song, M.K., Yuen, S., Tanaka, Y. & Kim, Y.S. A single-nuclei paired multiomic analysis of the human midbrain reveals age- and Parkinson's disease-associated glial changes. Nat Aging 4, 364-378 (2024).
- Kim, W. et al. An optimized Nurr1 agonist provides disease-modifying effects in Parkinson's disease models. Nat Commun 14, 4283 (2023).
- Basu, S. et al. 파킨슨병 발병기전에서 DNA 산화로 인한 알파-시누클레인의 전사 돌연변이 유발. Acta Neuropathol 146, 685-705 (2023).
- 송M.K., 아담스, 엘., 이진호. & 김 Y.S. NXP031은 파킨슨병의 AAV-WT-알파-시누클레인 마우스 모델에서 도파민 신경 세포 손실과 산화 손상을 예방합니다. PLoS One 17, e0272085(2022).
- Guhathakurta, S. et al. 파킨슨병에서 후성유전적 변형인자 TET1에 의한 알파-시누클레인 유전자(SNCA)의 조절. Int Neurourol J 26, S85-93 (2022).
- Guhathakurta, S. et al. SunTag 기반 모듈식 후성유전학 툴킷을 사용한 정확한 후성유전학 편집. 후생유전학, 1-7(2022).
- Guhathakurta, S. et al. SNCA에서 증가된 히스톤 마크의 표적화된 감쇠는 파킨슨병의 알파-시누클레인을 완화시킵니다. EMBO Mol Med, e12188(2021).
- Cristovao, A.C. 외. 업그레이드된 파라콰트 노출 패러다임을 사용한 파킨슨병 쥐 모델의 특성 분석. Eur J Neurosci 52, 3242-3255 (2020).

3. 인프라 및 이용 가능한 기술/장비
■ 고유한 전문성 또는 자원(특수 기술, 모델)
- 사후 뇌 조직을 이용한 단일 핵 RNA-seq 및 결합된 ATAC-seq 분석 및 다음의 다오믹스 분석 파이프라인
(10X Genomics 및 Parse Biosciences 시스템 모두 사용)
- 인간 사후 뇌와 쥐 조직의 공간전사체학
- 마이크로바이옴-장-뇌 파킨슨병 마우스 모델
- Nanopore sequencing을 이용한 Microbiome 분석
- 희귀 RNA 변이체 검출 및 생물정보학 분석을 위한 Circle-seq 기술
- 세포 유형별 핵 분류(FANS) 및 ChIP-seq 및 RNA-seq를 포함한 다운스트림 분석
■ 주요 연구실 장비
- Andor Dragonfly 202 회전 디스크 iXon 카메라와 SRRF를 갖춘 40 핀홀 디스크가 있는 공초점 현미경
- 초고해상도 이미징 시스템. 이 현미경은 Chamlide 생세포 이미징 단계에도 부착됩니다.
- Molecular Device Spectramax iD5 다중 모드 마이크로플레이트 리더.
- 자동화된 생세포 이미징 및 분석을 위한 Incucyte.
- 사후 뇌 조직 FANS를 위한 BioRad S3e 세포 분류기, CRSPR/Cas9 매개 게놈 편집 세포 집단 강화.
- 10X Genomics Chromium 컨트롤러.
- 생쥐와 쥐 모두를 위한 뇌 정위 주사 장비.
- Beckman Coulter Optima LE-80K 초원심분리기.
- NGS 염기서열 분석을 위한 DNA 또는 RNA 무결성 테스트용 Agilent Bioanalyzer.
- MJ Research PCR 열자전거 3대, BioRad 열자전거.
- MaxOne 고해상도 미세전극 어레이(MEA).
- 밀도 측정, 블롯 및 DNA 겔 이미징을 위한 BioRad 이미징 시스템.
- UV 크로스 링커.
- 혼성화 오븐.
- 세포 배양용 CO2 인큐베이터.
- 박테리아 배양을 위한 Non-CO2 인큐베이터입니다.
- 컵 혼이 포함된 QSONIA Q700 초음파 처리기
- Quant Studio3 Real-Time PCR 장비




4. 연구진 방문에 대한 기대와 목표
■ 파견 기간 및 희망 시기: 2026 - 2028
■ 파견 연구자의 배경 및 연구 계획 등
면역학 및 미생물군집 연구에 대한 전문성을 갖춘 연구원
■ 협업 희망 내용: 공동실험, 논문 공동집필 등
협업, 보조금 신청, 출판