탱고를 추려면 두 사람이 필요하지만, 인간 생식에 관한 연구에서는 역사적으로 여성의 생식 능력이 선두를 차지해 왔습니다.
이제 새로운 연구가 새로운 발걸음을 내딛고 있습니다.
나이든 아버지의 정자는 DNA 돌연변이뿐만 아니라 우리가 생각했던 것보다 더 많은 노화 징후를 나타낼 수 있습니다.
최근에 발표된 연구 EMBO 저널이전에는 발견되지 않았던 생쥐 정자에서 뚜렷한 “노화 절벽”이 보고되었습니다.
이는 DNA에 저장된 명령을 단백질로 번역하는 데 도움이 되는 RNA와 관련이 있습니다.
생쥐에서는 정자가 운반하는 작은 RNA 조각의 혼합물이 중년기에 급격하게 전환됩니다.
특히, 나이가 많은 정자의 머리에는 RNA 분자의 긴 조각이 더 많고 짧은 조각은 더 적은 것으로 보입니다.
그런 다음 두 개의 별도 기증자 그룹을 사용하여 인간 샘플에서도 동일한 패턴이 확인되었습니다.
이것은 인간이 동일한 급격한 노화 절벽을 경험하는지 여부를 입증하지는 않지만 유사점을 더 조사할 가치가 있습니다.
유타 대학의 비뇨기과 연구자인 치 첸(Qi Chen)은 “이것은 쥐와 인간 모두에서 나이가 들수록 정자 노화의 기본적이고 보존된 분자 특징을 암시하는 분자 시계를 찾는 것과 같습니다”라고 말했습니다.
“아마도 이 점진적인 길이 변화는 중년기에 ‘절벽’ 변화를 촉발할 때까지 조용히 축적될 것입니다.”
수십 년 동안 과학자들은 정자가 나이가 들면서 더 많은 DNA 손상과 유전적 돌연변이가 축적되는 경향이 있다는 것을 알고 있었습니다.
이것은 남성의 생식력이 나이가 들수록 감소하는 이유와 유해한 돌연변이가 자손에게 전달되는 이유를 설명하는 데 오랫동안 사용되어 왔습니다.
그러나 정자가 난자에게 전달하는 것은 DNA만이 아닙니다. 또한 고환에서 정자를 운반하는 관인 부고환에서 포착된 RNA 조각을 전달하며, 이 역시 수정과 발달에 중요할 수 있습니다.
이러한 RNA 조각은 초기 배아 발달을 조절할 수 있으며, 일부 증거에 따르면 환경적 특성이 다음 세대에 전달될 수도 있습니다.
오래된 쥐의 정자에서는 rRNA 조각이 더 길어 보입니다.
더욱이 연구자들은 오래된 정자와 유사한 RNA 조각을 쥐의 배아줄기세포에 도입했을 때 신진대사 및 신경변성과 관련된 유전자 활동의 변화를 관찰했습니다.
이는 정자가 보유한 RNA 분자의 연령 관련 변화가 초기 발달 과정에서 유전자가 발현되는 방식에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.
저자들은 이번 발견으로 생쥐와 인간 모두에서 “정자 노화의 새로운 지형이 밝혀졌다”며 “‘정자 RNA 코드’에 대한 더 깊은 이해가 더 건강한 세대를 형성하는 데 도움이 되는 생식 건강의 새로운 시대를 예고했다”고 주장합니다.
일본 도호쿠 대학의 발달 신경과학자 오스미 노리코(Noriko Osumi)는 이번 연구에는 참여하지 않았지만 EMBO 저널그녀는 왜 정자 RNA가 남성 생식력 연구에서 “특히 매력적인” 표적인지 설명합니다.
“정자는 반수체 게놈 이상의 것을 전달합니다”라고 그녀는 썼습니다.
그들은 또한 RNA 단편을 전달하는데, 이는 “단순히 수동적인 잔재가 아니라 수정 시 전달되는 정보의 일부”입니다. 예를 들어, 자손 발달에 영향을 미칠 수 있는 후성유전학적 정보를 전달할 수 있습니다.
오늘날 세계 여러 지역에서 부모들이 늦게 아이를 낳고 있지만, 과학자들은 남성의 성기가 어떻게 노화되고 그것이 생식이나 미래 자손의 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 거의 아는 바가 없습니다.
25개국의 8,500쌍을 대상으로 한 세계보건기구(WHO)의 대규모 연구에 따르면 남성 요인이 불임 사례의 45%에 완전히 또는 적어도 부분적으로 기여한 것으로 나타났습니다.
2024년에는 남성불임에 관한 저널에 사설이 실렸습니다. 자연 리뷰 비뇨기과 “남성 불임의 부담은 종종 인식되지 않고 그 원인도 제대로 이해되지 않는다”고 주장했습니다.
이는 “남성은 치료 중에 소외될 수 있으며, 여성에게 생식 문제가 없더라도 의학적 보조 생식 기술의 부담은 여성에게 있다”고 사설은 설명했습니다.
이 새로운 연구는 나이가 들수록 정자 기능이 어떻게 저하될 수 있는지 더 잘 이해하려고 합니다.
Chen과 동료들은 이제 왜 이러한 RNA 변화가 발생하는지, 그리고 이에 대해 무엇을 할 수 있는지 알아내고 싶어합니다.
Chen은 “이러한 변화를 주도하는 효소를 이해할 수 있다면 노화된 남성의 정자의 질을 잠재적으로 향상시키기 위한 개입의 실행 가능한 표적이 될 수 있습니다”라고 말했습니다.
“계속 지켜봐주세요.”
이 연구는 다음에서 출판되었습니다. EMBO 저널.
이 기사는 Rebecca Dyer가 사실을 확인했으며 Rebecca Dyer가 편집했습니다. 우리는 프로세스에 자부심을 갖고 있지만 우리는 인간일 뿐입니다. 실수를 발견하면 알려주시기 바랍니다.
