식량 부족이나 혹독한 환경 조건에서 임신을 유지하는 일은 어렵습니다. 따라서 많은 포유류 배아는 환경적 스트레스가 지속되는 동안 성장을 일시적으로 멈추고 조건이 개선되면 발달을 재개할 수 있습니다. 이러한 발달 중단을 배아 휴지기라고 합니다. 그 메커니즘을 이해하면 배아 보존과 같은 난임 치료의 개선에 도움이 될 수 있습니다. 중국과학원 상하이 뇌과학 및 지능기술 우수센터 연구진은 최근 먹이가 부족한 임신 생쥐의 배아가 영양 부족을 감지하고 휴지기에 들어가는 방식을 밝혀냈습니다. 연구 결과는 Development에 게재되었습니다.
식량 부족은 배아 휴지기를 유발하는 것으로 알려진 요인이지만, 배아가 어머니의 식단에서 영양 부족을 감지하는 방식은 아직 명확하지 않습니다. 연구를 이끈 쑨창 교수는 "계절적 굶주림은 자연에서 흔히 발생하는 환경적 스트레스입니다. 그러나 초기 배아의 휴지기 조절은 완전히 이해되지 않았습니다. 이에 영양 결핍이 배아 휴지기를 유도하는지 조사하기로 했습니다."라고 설명했습니다.
연구팀은 먹이를 제한한 임신 생쥐와 정상적으로 먹이를 공급한 생쥐를 비교했습니다. 그 결과 먹이를 제한한 생쥐의 배아는 자궁에 착상하지 못하고 초기의 속이 빈 세포 공 형태 단계에서 성장을 멈췄습니다. 배아는 생존 가능한 상태를 유지했으며, 영양 상태가 양호한 암컷에게 옮기자 발달을 재개했습니다.
휴지기 유도에 중요한 영양소를 확인하기 위해 연구진은 다양한 영양소가 포함된 배양 접시에서 초기 생쥐 배아를 배양했습니다. 단백질이나 탄수화물 없이 배양한 배아는 발달을 멈췄지만, 정상적인 영양 수준에 노출된 배아는 계속 발달했습니다. 이어 과학자들은 배아의 영양 센서가 단백질이나 탄수화물 수치의 감소를 감지해 휴지기 진입을 유발한다는 사실을 밝혀냈습니다.
이번 연구 결과는 단백질이나 탄수화물이 부족한 배아가 실험실에서 더 오래 생존할 수 있음을 시사합니다. 앞으로 이는 배아 보존을 포함한 난임 치료의 개선으로 이어질 수 있습니다. 쑨창 교수는 "이번 연구가 새로운 배아 보존 방법 개발에 영감을 줄 수 있다고 생각합니다. 냉동 보존은 널리 사용되고 있지만, 동결 배아를 언제 해동해 이식해야 하는지에 대해서는 합의가 없습니다. 많은 임상 연구에서 기존의 냉동 배아 이식이 임신 합병증 위험을 높일 수 있다고 제시합니다. 따라서 배아를 보존하는 대체 방법이 필요합니다."라고 말했습니다.
휴지기 연구는 암 치료에도 장기적인 영향을 미칠 수 있습니다.
쑨창 교수는 이어 "화학요법 후에도 남아 있는 휴면 암세포는 휴지기 상태의 배아와 유사합니다. 따라서 휴지기 메커니즘을 심층적으로 연구하면 암 치료에 도움이 되고 재발 위험을 낮출 수 있다고 가정합니다."라고 덧붙였습니다.
뉴스 | 배아 휴지기 발생 기전이 난임 치료에 시사점을 제공할 수 있어
뉴스 | 배아 휴지기 메커니즘, 난임 치료에 시사점 제시
식량 부족이나 혹독한 환경 조건에서 임신을 유지하는 일은 어렵습니다. 따라서 많은 포유류 배아는 환경적 스트레스가 지속되는 동안 성장을 일시적으로 멈추고 조건이 개선되면 발달을 재개할 수 있습니다. 이러한 발달 중단을 배아 휴지기라고 합니다. 그 메커니즘을 이해하면 배아 보존과 같은 난임 치료의 개선에 도움이 될 수 있습니다. 중국과학원 상하이 뇌과학 및 지능기술 우수센터 연구진은 최근 먹이가 부족한 임신 생쥐의 배아가 영양 부족을 감지하고 휴지기에 들어가는 방식을 밝혀냈습니다. 연구 결과는 Development에 게재되었습니다.
식량 부족은 배아 휴지기를 유발하는 것으로 알려진 요인이지만, 배아가 어머니의 식단에서 영양 부족을 감지하는 방식은 아직 명확하지 않습니다. 연구를 이끈 쑨창 교수는 "계절적 굶주림은 자연에서 흔히 발생하는 환경적 스트레스입니다. 그러나 초기 배아의 휴지기 조절은 완전히 이해되지 않았습니다. 이에 영양 결핍이 배아 휴지기를 유도하는지 조사하기로 했습니다."라고 설명했습니다.
연구팀은 먹이를 제한한 임신 생쥐와 정상적으로 먹이를 공급한 생쥐를 비교했습니다. 그 결과 먹이를 제한한 생쥐의 배아는 자궁에 착상하지 못하고 초기의 속이 빈 세포 공 형태 단계에서 성장을 멈췄습니다. 배아는 생존 가능한 상태를 유지했으며, 영양 상태가 양호한 암컷에게 옮기자 발달을 재개했습니다.
휴지기 유도에 중요한 영양소를 확인하기 위해 연구진은 다양한 영양소가 포함된 배양 접시에서 초기 생쥐 배아를 배양했습니다. 단백질이나 탄수화물 없이 배양한 배아는 발달을 멈췄지만, 정상적인 영양 수준에 노출된 배아는 계속 발달했습니다. 이어 과학자들은 배아의 영양 센서가 단백질이나 탄수화물 수치의 감소를 감지해 휴지기 진입을 유발한다는 사실을 밝혀냈습니다.
이번 연구 결과는 단백질이나 탄수화물이 부족한 배아가 실험실에서 더 오래 생존할 수 있음을 시사합니다. 앞으로 이는 배아 보존을 포함한 난임 치료의 개선으로 이어질 수 있습니다. 쑨창 교수는 "이번 연구가 새로운 배아 보존 방법 개발에 영감을 줄 수 있다고 생각합니다. 냉동 보존은 널리 사용되고 있지만, 동결 배아를 언제 해동해 이식해야 하는지에 대해서는 합의가 없습니다. 많은 임상 연구에서 기존의 냉동 배아 이식이 임신 합병증 위험을 높일 수 있다고 제시합니다. 따라서 배아를 보존하는 대체 방법이 필요합니다."라고 말했습니다.
휴지기 연구는 암 치료에도 장기적인 영향을 미칠 수 있습니다.
쑨창 교수는 이어 "화학요법 후에도 남아 있는 휴면 암세포는 휴지기 상태의 배아와 유사합니다. 따라서 휴지기 메커니즘을 심층적으로 연구하면 암 치료에 도움이 되고 재발 위험을 낮출 수 있다고 가정합니다."라고 덧붙였습니다.
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