남성불임 진단과 치료에 응용될 수 있을 듯
올 1월 초, 국내 연구진에 의해 남성 불임의 원인이 정자 표면에 존재하는 히알루로니다제(hyaluronidase) 유전자 이상 때문이라는 사실이 밝혀졌다.
이번에는 일본 연구진이 정자의 성숙에 중요한 단백질이 발견했다.
5일 일본 아사히 신문에 따르면 오사카대학(大阪大学) 등으로 구성된 연구팀이 발견한 이 단백질은 정자를 만드는 기관인 고환에 연결된 부고환을 자극함으로써 성숙 가능한 환경이 만들어진다는 것이다.
정자는 고환에 있는 관의 안쪽에서 만들어지는데, 이때는 수정능력이 없다. 관을 통해 부고환으로 보내진 정자는 2주 정도의 성숙 과정을 통해 수정능력을 갖게 된다. 지금까지는 정자성숙에 관한 자세한 과정이 알려져 있지 않았다.
연구팀은 쥐의 고환에서 활동하는 유전자를 조사했는데, 실험쥐가 사춘기에 도달한 생후 14일 정도부터 잘 활동할 수 있는 조건 하에서 정자를 성숙시키는데 관계하는 정세포를 만드는 단백질인 NELL2를 발견했다.
NELL2 단백질이 부고환에 운반돼 부고환의 단백질과 결합하면 부고환의 관이 두꺼워진다. 또한 이 상태의 부고환에서 정자를 성숙시키는 효소가 배출되다는 것이 밝혀졌다. 이 효소는 미성숙 정자의 막에 있는 특정 단백질을 짧게 분해해 정자를 성숙시키는 것으로 알려졌다.
실험쥐의 유전자를 조작해 NELL2 단백질과 부고환의 효소를 없애자 정자는 겉보기에 이상은 없었지만, 난소에서 난관으로 나아가지 못하고, 난자와 인위적으로 만나도 수정이 되지 않았다.
이번 결과는 외부의 물질이 외분비관을 통해 부고환에 자극을 주는 인자의 활동을 보여주는 최초의 예라고 한다.
연구를 진행한 오사카대학 이카와마사토(伊川正人) 교수는 “정자가 생성돼도 불임인 경우의 원인규명과 치료법 선택에 도움이 된다고 생각한다. 또한 땀샘이나 눈물샘처럼 외분비조직에도 관을 통해 다른 조직과 연결돼 활동하는 구조가 발견돼 생명과학의 발전에 공헌하리라 기대된다”고 말했다.
이번 연구 결과는 향후 남성불임의 진단과 불임치료에 응용이 될 수 있을 것으로 기대를 모은다. 이 논문은 6월 5일 미국 과학지 ‘사이언스(전자판)’에 발표됐다.