척수는 인체의 종합적인 통제를 담당하는 뇌와 그 통제에 따라서 일정한 균형을 유지하는 신체의 주요 정보 전달통로 역할을 한다. 이러한 척수가 손상을 입게 되면 뇌에서 신체 말초부위까지의 신호전달이 불가능하게 되고, 결국 여러 신체 부위의 대사나 활동에 영구적인 장애를 초래하게 되며, 이러한 척수의 전반적인 손상을 척수손상(spinal cord injury, SCI)이라 한다. 하지만 현재 효과적인 치료제가 없는 실정으로 척수손상 환자와 그 가족들은 막대한 치료비와 여러 가지 합병증으로 인하여 정신적, 육체적, 경제적 고통을 안고 살고 있다. 본 실험실은 이러한 척수손상에 대한 치료제 개발 및 병리학적 기전에 대하여 연구를 진행하고 있다.
mouse의 hemisection surgery, rat의 NYU impactor를 이용한 SCI animal modeling과 함께 척수손상과 척수를 구성하는 신경세포들의 손상에 대한 메커니즘(mechanism) 연구를 위하여 Full down assay, DNA laddering, TUNEL staining, Western blot, IP-western blot, RT-PCR(real time, reverse transcription), in situ hybridization, IHC(DAB, fluorescence), 조직염색(Luxol fast blue, Cresyl staining 등)등의 다양한 기법을 활용하여 in vitro, in situ수준의 연구를 central dogma의 각 level(RNA, DNA, protein)별로 탐색하고 있으며 중추신경계를 구성하는 neuron, astrocyte, microglia, oligodendrocyte의 primary cell culture, co-culture, cell line culture와 axon을 이용한 약물의 screening 이후 작용기전에 대한 연구도 병행하고 있다. 이러한 척수손상에 대한 메커니즘을 기초로 하여 척수손상에 있어서 신경세포, 혹은 신경조직의 자발적 그리고 비자발적 치료능력에 대한 연구에 많은 노력을 기울여 이와 관련된 유수의 논문, 특허를 갖고 있다.
위와 같은 다양한 실험기법들의 응용을 통하여 척수손상에 대한 병리학적 현상을 연구하는 것에 대하여 SPF(specific pathogen free) grade room의 설립(2005년)으로 자체적인 knockout mouse(MMP-3, catalase, GPX-1, HSP70 등)의 breeding을 통하여 knockout mouse hemisection surgery로 수준 높은 메커니즘 연구를 진행하고 있다. 또한 침(acupuncture)을 통한 신경병증성 통증(neuropathic pain)과 행동학적 연구에 대한 새로운 접근방식을 도입하여 척수손상에 대한 신경세포/신경조직의 근본적이며 현실 가능한 치료 전략을 수립하고 있다.