일본 나고야대학교 생명농학연구과의 이노우에 나오코 부교수, 박사과정생 사피울라 하짐, 우에노야마 요시히사 부교수, 쓰카무라 히로코 교수가 이끄는 연구팀은 세포의 에너지원인 아데노신 삼인산(ATP)이 포유류의 배란 과정에서 신경전달물질로 작용한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이 연구는 ATP가 뇌의 키스펩틴 뉴런을 활성화해 배란을 유발한다는 것을 보여주었으며, 이 발견은 인간 난임과 가축의 배란 장애 치료에 활용될 가능성이 있습니다.
ATP가 배란에 작용하는 방식
포유류의 배란 과정에서 전시상하부의 키스펩틴 뉴런은 배란 중추 역할을 합니다. 난포가 성숙하면 혈중 에스트로겐 수치가 상승해 키스펩틴 뉴런을 활성화하고, 이로 인해 황체형성호르몬(LH)이 급증하면서 배란이 일어납니다. 연구팀은 키스펩틴 뉴런에 있는 ATP 수용체 P2RX2가 이 과정을 활성화하는 데 중요하다는 사실을 확인했습니다.
연구진이 쥐의 전시상하부에서 키스펩틴 뉴런 주변에 ATP를 투여하자 P2RX2 수용체가 활성화되어 LH가 대량으로 분비되고 결국 배란이 일어났습니다. 반대로 P2RX2 차단 약물을 사용하면 에스트로겐이 충분했음에도 LH 급증이 나타나지 않았고 배란도 크게 감소했습니다. 키스펩틴 유전자(Kiss1)가 결핍된 유전자 변형 쥐에서는 ATP가 LH 급증을 유도하지 못했으며, 이는 배란에서 키스펩틴 뉴런과 ATP 수용체가 중요하다는 사실을 더욱 뒷받침합니다.
ATP의 공급원과 신경전달
연구에서는 배란 전 에스트로겐 수치 상승이 뇌간의 퓨린성 뉴런을 활성화한다는 사실도 밝혀졌습니다. 이 뉴런은 신경전달물질로 ATP를 방출하고 키스펩틴 뉴런 근처로 뻗어 있습니다. 연구팀은 뇌간의 퓨린성 뉴런에서 나온 ATP가 키스펩틴 뉴런의 P2RX2 수용체에 결합해 배란을 유발하는 데 기여한다고 추론했습니다.
의의와 잠재적 활용
“이번 연구는 ATP가 배란을 유도하는 역할을 처음으로 밝혀냈습니다.”라고 이노우에 나오코 부교수는 말했습니다. “이번 발견은 포유류의 배란 조절에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 인간 난임과 가축의 배란 장애를 치료할 수 있는 과학적 근거가 됩니다.”
많은 인간 세포에 ATP 수용체가 있기 때문에 ATP를 직접 사용해 난임을 치료하는 것은 어려울 수 있습니다. 연구팀은 대안으로 뇌간의 퓨린성 뉴런을 활성화해 키스펩틴 뉴런 주변에서 국소적으로 ATP를 방출하고 간접적으로 배란을 유도하는 방법을 제안했습니다. 이 전략은 난임 치료의 새로운 방향을 제시할 수 있습니다.
뉴스 | 배란에서 ATP의 핵심 역할 밝혀져, 난임 치료에 새로운 희망 제시
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일본 나고야대학교 생명농학연구과의 이노우에 나오코 부교수, 박사과정생 사피울라 하짐, 우에노야마 요시히사 부교수, 쓰카무라 히로코 교수가 이끄는 연구팀은 세포의 에너지원인 아데노신 삼인산(ATP)이 포유류의 배란 과정에서 신경전달물질로 작용한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이 연구는 ATP가 뇌의 키스펩틴 뉴런을 활성화해 배란을 유발한다는 것을 보여주었으며, 이 발견은 인간 난임과 가축의 배란 장애 치료에 활용될 가능성이 있습니다.
ATP가 배란에 작용하는 방식
포유류의 배란 과정에서 전시상하부의 키스펩틴 뉴런은 배란 중추 역할을 합니다. 난포가 성숙하면 혈중 에스트로겐 수치가 상승해 키스펩틴 뉴런을 활성화하고, 이로 인해 황체형성호르몬(LH)이 급증하면서 배란이 일어납니다. 연구팀은 키스펩틴 뉴런에 있는 ATP 수용체 P2RX2가 이 과정을 활성화하는 데 중요하다는 사실을 확인했습니다.
연구진이 쥐의 전시상하부에서 키스펩틴 뉴런 주변에 ATP를 투여하자 P2RX2 수용체가 활성화되어 LH가 대량으로 분비되고 결국 배란이 일어났습니다. 반대로 P2RX2 차단 약물을 사용하면 에스트로겐이 충분했음에도 LH 급증이 나타나지 않았고 배란도 크게 감소했습니다. 키스펩틴 유전자(Kiss1)가 결핍된 유전자 변형 쥐에서는 ATP가 LH 급증을 유도하지 못했으며, 이는 배란에서 키스펩틴 뉴런과 ATP 수용체가 중요하다는 사실을 더욱 뒷받침합니다.
ATP의 공급원과 신경전달
연구에서는 배란 전 에스트로겐 수치 상승이 뇌간의 퓨린성 뉴런을 활성화한다는 사실도 밝혀졌습니다. 이 뉴런은 신경전달물질로 ATP를 방출하고 키스펩틴 뉴런 근처로 뻗어 있습니다. 연구팀은 뇌간의 퓨린성 뉴런에서 나온 ATP가 키스펩틴 뉴런의 P2RX2 수용체에 결합해 배란을 유발하는 데 기여한다고 추론했습니다.
의의와 잠재적 활용
“이번 연구는 ATP가 배란을 유도하는 역할을 처음으로 밝혀냈습니다.”라고 이노우에 나오코 부교수는 말했습니다. “이번 발견은 포유류의 배란 조절에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 인간 난임과 가축의 배란 장애를 치료할 수 있는 과학적 근거가 됩니다.”
많은 인간 세포에 ATP 수용체가 있기 때문에 ATP를 직접 사용해 난임을 치료하는 것은 어려울 수 있습니다. 연구팀은 대안으로 뇌간의 퓨린성 뉴런을 활성화해 키스펩틴 뉴런 주변에서 국소적으로 ATP를 방출하고 간접적으로 배란을 유도하는 방법을 제안했습니다. 이 전략은 난임 치료의 새로운 방향을 제시할 수 있습니다.
연구 결과는 《신경과학 저널》에 게재되었습니다.
출처:
온라인 수집