오스트리아 분자생명공학연구소(IMBA) 연구진은 배아모사체(blastoid) 모델을 이용해 배아의 가장 초기 단계에서 발생하는 분자 신호가 태반 발달에 영향을 미치고 자궁을 준비시키는 방식을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 인간 생식능력을 이해하는 데 중요한 과학적 근거를 제공하며, Cell Stem Cell에 게재되었습니다.
배경:
초기 배아는 일반적으로 매우 취약하고 외부의 지원에 의존하는 것으로 여겨집니다. 그러나 IMBA 연구팀은 혁신적인 배아모사체 모델을 이용해 배아가 가장 초기 단계부터 스스로의 발달을 이끌 수 있는 강한 능력을 지닌다는 사실을 발견했습니다. 이 연구는 배아가 향후 태반의 형성을 지시하고 자궁이 적절한 환경을 제공하도록 준비시키는 분자 신호를 방출할 수 있음을 보여주었습니다. 이 발견은 초기 배아가 외부 지원만을 필요로 한다는 기존의 관점에 도전합니다.
배아모사체는 수정 후 처음 며칠 동안 형성되는 배반포의 체외 모델로, 배아줄기세포에서 배양됩니다. IMBA 연구팀은 먼저 2018에 생쥐 줄기세포로 배아모사체를 개발했고, 2021에는 인간 줄기세포로 성공적으로 제작했습니다. 이 혁신적인 모델은 배아 연구를 위한 윤리적 대안을 제공했으며 여러 주요 발견을 뒷받침했습니다.
획기적인 발견:
연구진은 생쥐 배아모사체를 이용해 배아의 가장 초기 부분을 구성하는 약 10개의 세포가 약 100개의 세포로 이루어진 향후 태반 구성 요소의 형성을 유도하고 자궁 조직의 변화를 일으킬 수 있음을 발견했습니다. IMBA 연구실 책임자인 Nicolas Rivron은 다음과 같이 말했습니다. "이러한 신호를 통해 배아는 자신의 미래에 투자합니다. 즉, 자신의 발달을 지원하는 조직의 형성을 촉진합니다. 배아가 이 과정을 통제하고 지지 환경의 조성을 이끕니다."
연구팀은 발달 중인 배아의 상배엽 세포가 분자를 분비해 영양막 세포의 자기 재생과 증식을 촉진한다는 사실을 발견했습니다. 영양막 세포는 이후 태반을 형성합니다. 이 과정은 태반 발달에 필수적입니다. 이러한 분자는 영양막 세포가 WNT6 및 WNT7B라는 다른 두 분자를 분비하도록 유도하며, 이 분자들은 자궁에 신호를 보내 배아 주변에 보호층을 형성하게 합니다.
Rivron은 다음과 같이 설명했습니다. "다른 연구자들은 이전에 WNT 분자가 자궁 반응에 관여한다는 사실을 밝혔지만, WNT6 및 WNT7B가 배반포의 영양막 세포에서 분비되어 자궁에 반응을 일으킨다는 사실을 보여준 것은 우리가 처음입니다. 두 분자가 인간 배반포의 영양막 세포에도 존재한다는 사실을 확인했기 때문에 이 발견은 중요합니다."
의의와 전망:
연구팀은 이 발견을 검증하기 위해 생쥐의 자궁에 배아모사체를 이식하는 실험을 진행했고, 이식 효율이 예상보다 훨씬 높다는 사실을 발견했습니다. 공동 제일저자이자 Rivron 연구실의 박사후연구원인 Yucheng Jin은 다음과 같이 말했습니다. "배아모사체가 매우 높은 효율로 자궁에 착상하는 것을 보고 매우 놀랐습니다. WNT6/7B 분비 수준과 같은 영양막 세포의 특성을 바꾸자 자궁 보호층의 크기를 크게 변화시킬 수 있었습니다."
착상은 인간 임신에서 주요 제한 단계이며, 이 시점에 임신의 약 50%가 실패합니다. WNT6 및 WNT7B도 인간 배반포에 존재하기 때문에 연구진은 이 발견이 일부 임신에서 문제가 발생하는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. Rivron은 덧붙였습니다. "현재 인간 배아모사체와 자궁 세포를 배양 접시에서 배양하며 이 실험을 반복해, 이러한 기본적인 발달 원리가 종 간에 보존되는지 평가하고 있습니다. 궁극적으로 이 연구 결과는 IVF 시술의 개선과 난임 치료 및 피임법 개발에 기여할 수 있습니다."
학제 간 협력과 사회적 영향:
공동 제일저자인 Viktoria Holzmann은 다음과 같이 말했습니다. "배아 발달의 이러한 기본 원리를 이해하면 여성이 자신의 생식능력을 더 잘 조절하는 데 도움이 될 것입니다. 이는 가족계획을 개선할 뿐 아니라 사회의 성평등을 증진하는 데도 기여할 수 있습니다."
뉴스 | IMBA 연구: 초기 배아 발달의 분자 신호는 배아에서 유래
뉴스 | IMBA 연구: 초기 배아 발달의 분자 신호는 배아에서 시작된다
오스트리아 분자생명공학연구소(IMBA) 연구진은 배아모사체(blastoid) 모델을 이용해 배아의 가장 초기 단계에서 발생하는 분자 신호가 태반 발달에 영향을 미치고 자궁을 준비시키는 방식을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 인간 생식능력을 이해하는 데 중요한 과학적 근거를 제공하며, Cell Stem Cell에 게재되었습니다.
배경:
초기 배아는 일반적으로 매우 취약하고 외부의 지원에 의존하는 것으로 여겨집니다. 그러나 IMBA 연구팀은 혁신적인 배아모사체 모델을 이용해 배아가 가장 초기 단계부터 스스로의 발달을 이끌 수 있는 강한 능력을 지닌다는 사실을 발견했습니다. 이 연구는 배아가 향후 태반의 형성을 지시하고 자궁이 적절한 환경을 제공하도록 준비시키는 분자 신호를 방출할 수 있음을 보여주었습니다. 이 발견은 초기 배아가 외부 지원만을 필요로 한다는 기존의 관점에 도전합니다.
배아모사체는 수정 후 처음 며칠 동안 형성되는 배반포의 체외 모델로, 배아줄기세포에서 배양됩니다. IMBA 연구팀은 먼저 2018에 생쥐 줄기세포로 배아모사체를 개발했고, 2021에는 인간 줄기세포로 성공적으로 제작했습니다. 이 혁신적인 모델은 배아 연구를 위한 윤리적 대안을 제공했으며 여러 주요 발견을 뒷받침했습니다.
획기적인 발견:
연구진은 생쥐 배아모사체를 이용해 배아의 가장 초기 부분을 구성하는 약 10개의 세포가 약 100개의 세포로 이루어진 향후 태반 구성 요소의 형성을 유도하고 자궁 조직의 변화를 일으킬 수 있음을 발견했습니다. IMBA 연구실 책임자인 Nicolas Rivron은 다음과 같이 말했습니다. "이러한 신호를 통해 배아는 자신의 미래에 투자합니다. 즉, 자신의 발달을 지원하는 조직의 형성을 촉진합니다. 배아가 이 과정을 통제하고 지지 환경의 조성을 이끕니다."
연구팀은 발달 중인 배아의 상배엽 세포가 분자를 분비해 영양막 세포의 자기 재생과 증식을 촉진한다는 사실을 발견했습니다. 영양막 세포는 이후 태반을 형성합니다. 이 과정은 태반 발달에 필수적입니다. 이러한 분자는 영양막 세포가 WNT6 및 WNT7B라는 다른 두 분자를 분비하도록 유도하며, 이 분자들은 자궁에 신호를 보내 배아 주변에 보호층을 형성하게 합니다.
Rivron은 다음과 같이 설명했습니다. "다른 연구자들은 이전에 WNT 분자가 자궁 반응에 관여한다는 사실을 밝혔지만, WNT6 및 WNT7B가 배반포의 영양막 세포에서 분비되어 자궁에 반응을 일으킨다는 사실을 보여준 것은 우리가 처음입니다. 두 분자가 인간 배반포의 영양막 세포에도 존재한다는 사실을 확인했기 때문에 이 발견은 중요합니다."
의의와 전망:
연구팀은 이 발견을 검증하기 위해 생쥐의 자궁에 배아모사체를 이식하는 실험을 진행했고, 이식 효율이 예상보다 훨씬 높다는 사실을 발견했습니다. 공동 제일저자이자 Rivron 연구실의 박사후연구원인 Yucheng Jin은 다음과 같이 말했습니다. "배아모사체가 매우 높은 효율로 자궁에 착상하는 것을 보고 매우 놀랐습니다. WNT6/7B 분비 수준과 같은 영양막 세포의 특성을 바꾸자 자궁 보호층의 크기를 크게 변화시킬 수 있었습니다."
착상은 인간 임신에서 주요 제한 단계이며, 이 시점에 임신의 약 50%가 실패합니다. WNT6 및 WNT7B도 인간 배반포에 존재하기 때문에 연구진은 이 발견이 일부 임신에서 문제가 발생하는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. Rivron은 덧붙였습니다. "현재 인간 배아모사체와 자궁 세포를 배양 접시에서 배양하며 이 실험을 반복해, 이러한 기본적인 발달 원리가 종 간에 보존되는지 평가하고 있습니다. 궁극적으로 이 연구 결과는 IVF 시술의 개선과 난임 치료 및 피임법 개발에 기여할 수 있습니다."
학제 간 협력과 사회적 영향:
공동 제일저자인 Viktoria Holzmann은 다음과 같이 말했습니다. "배아 발달의 이러한 기본 원리를 이해하면 여성이 자신의 생식능력을 더 잘 조절하는 데 도움이 될 것입니다. 이는 가족계획을 개선할 뿐 아니라 사회의 성평등을 증진하는 데도 기여할 수 있습니다."
기사 출처:
온라인 수집