The current research in our lab. focuses on the immune-microbiota interaction in health and diseases. Gut microbiota is considered as a hidden organ that influences host physiology even in the extra-intestinal tissues.
Therefore, imbalance of gut microbiota is the key factor that contributes to the rise of chronic immune disorders in modern countries. Based on germ-free mouse facility we had established for the first time in Korea, we are studying intestinal immune system that can shape gut microbiota.
We are also investigating the host-derived, microbial and dietary factors that affect the function of intestinal immune system. Better understanding of immune-microbiota interaction can pave the way for the development of microbiome targeted/based therapeutics against various chronic disorders such as, inflammatory bowel disease (IBD), autoimmune disease, metabolic syndromes and neurological disorders.

장내 공생 미생물은 숙주의 생리 작용에 광범위한 영향을 미치는 환경 요인으로 알려져 있습니다. 따라서, 장내 공생 미생물총 (gut microbiota)의 불균형 및 기능 이상은 현대 사회에서 다양한 난치성 질환의 증가를 야기하는 주요 원인으로 생각되고 있습니다.
국내 처음으로 구축된 POSTECH무균 마우스 시설을 활용하여, 장내 공생 미생물과 장 점막 면역 체계의 상호 작용에 대한 연구를 수행하고 있습니다.

현재 진행중인 연구는 다음과 같습니다.
- 음식 및 장내 공생 미생물에 의한 장 점막 면역 체계 발달 연구
- 장내 공생 미생물의 종 특이적 면역 조절 연구
- 염증성 장질환 (inflammatory bowel disease, IBD) 유도 기전 및 마이크로바이옴 기반 치료 기법 도출
- 유해 공생 미생물 및 병원균의 장내 적응 연구
- 장내 공생 미생물에 의한 자가면역 반응 조절

특히, IBD 유도에 관여하는 유해 공생 미생물 (마우스 또는 인체 유래) 발굴하여, 이들 유해 공생 미생물에 의한 대장 내 T 세포 반응 유도 기작을 규명하는 연구를 진행 중입니다. 이를 위해, T 세포 매개 IBD 모델, 단일 세균 이식 무균 마우스 동물 모델을 이용하고 있습니다. 이러한 기초 연구를 통해서, IBD에 대한 효과적인 마이크로바이옴 기반 치료제 개발에 기여하고자 합니다.
실험실의 연구 참여를 통해서, 무균 마우스 모델 활용 기법, 유세포 분리 (cell sorting) 및 분석 (FACS analysis), 조직학적 분석, 시험관 내 T 세포 분화 등의 다양한 면역학적 분석 기법을 경험할 수 있습니다. 학부생이 참여 할 수 있는 연구는 다음과 같습니다.

- 다양한 유해 공생 미생물의 대장 내 면역 반응 유도능 및 특성 분석
- IBD 모델에 따른 특정 약물의 질환 조절 효과 분석 및 기전 연구
- 다양한 환경 (무균, 일반 등)에서의 장내 면역 세포의 분포 및 유전자 발현 분석

• ㆍRegulation of intestinal immunity by diet and gut microbiota.
• ㆍGut fitness of pathogenic commensal microbes and intestinal pathogens
• ㆍSpecies-specific immune regulation by gut microbes.
• ㆍPathogenesis of IBD & microbiome targeted/based drugs for IBD
• ㆍRegulation of autoimmunity by gut microbiota

• ㆍHong SW, 0 E, Lee JY, Lee M, Han D, Ko HJ, Sprent J, Surh CD and Kim KS. Food antigens drive spontaneous lgE elevation in the absence of commensal microbiota. Science Advances, 2019. (Recommended by Faculty of 1000)
• ㆍHong SW, 0 E, Lee JY, Yi J, Cho K, Kim J, Kim D, Surh CD and Kim KS. lnterleukin-2/antibody complex expanding Foxp3+ regulatory T cells exacerbates Th2-mediated allergic airway inflammation. BMB reports, 2019
• ㆍYi J, Jung JS, Hong SW, Lee JY, Han DH, Kim KS, Sprent J and Surh CD. Unregulated APC activation by T cells breaks self-tolerance. PNAS, 2019.
• ㆍMartin CE, Spasova DS, Frimpong-Boateng K, Kim H, Lee M, Kim KS, Surh CD. lnterleukin-7 homeostasis is maintained by a potent hematopoietic cytokine sink comprised of innate lymphoid cells and T cells, Immunity, 2017.
• ㆍKim KS, Hong SW, Han D, Yi J, Jung J, Yang BG, Lee JY, Lee M, Surh CD. Dietary Antigens limit mucosa I immunity by inducing regulatory T cells in the small intestine. Science, 2016. (Recommended by Faculty of 1000, Featured paper in 2016 by Society for Mucosal immunology, "2016 BRIC TOP S's" in basic academic part from BRIC)

• ㆍB.S., Yonsei University, Seoul, Korea (1996)
• ㆍPh.D., POSTECH, Pohang, Korea (2011)

• ㆍ2011-2013 : Postdoctoral Fellow, POSTECH, Pohang, Korea
• ㆍ2013-2017 : Researcher, Institute for Basic Science, Pohang, Korea
• ㆍ2017-2019 : Principal investigator (tenure track), Institute for Basic Science, Pohang, Korea