뉴스 | 다낭성 난소 증후군 환자의 배아에서 뚜렷한 후성유전학적 기억 발견, 유전의 단서 제공
유럽 인간생식·배아학회(ESHRE) 41차 연례 학술대회에서 연구진은 다낭성 난소 증후군(PCOS) 여성의 배아에서 뚜렷한 "후성유전학적 기억"을 확인한 연구를 발표했습니다. 이 발견은 PCOS가 가족 내에서 집중적으로 나타나는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
PCOS는 전 세계 가임기 여성의 약 10%에게 영향을 미치는 흔한 내분비 질환입니다. 대표적인 특징으로는 불규칙한 월경, 고안드로겐혈증, 다낭성 난소 형태가 있습니다. PCOS는 불임의 주요 원인이지만, 유전적 기전과 분자적 기반은 여전히 명확하지 않습니다.
초기 배아에는 난모세포에 이미 존재하던 이상이 나타난다
Qianshu Zhu 박사가 이끄는 연구팀은 PCOS 환자 133명과 PCOS가 없는 불임 여성 95명의 보조생식 주기에서 얻은 난모세포와 배아를 분석했습니다. 초저입력 시퀀싱을 이용해 단일세포 수준에서 유전자 발현과 후성유전학적 특징을 측정했습니다.
PCOS 환자의 배아에서는 배아 유전체 활성화(EGA), 대사 경로, 염색질 구조, 후성유전학적 조절에 체계적인 이상이 나타났습니다. 레트로트랜스포존도 비정상적으로 활성화되어 배아 발달 초기의 안정성이 저하되었을 가능성을 시사했습니다.
이러한 변화는 다음 세 가지 핵심 히스톤 변형의 교란과 강하게 연관되어 있었습니다.
H3K27me3, 대표적인 전사 억제 표지;
H3K4me3, 활성 프로모터 표지;
H3K9me3, 이질염색질 관련 표지.
Zhu 박사는 "사흘째 배아에서 관찰된 H3K27me3 이상 중 거의 절반은 이미 난모세포에 존재했으며, 이는 모계 후성유전학적 신호가 다음 세대로 전달된다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.
체외 처치로 이상이 부분적으로 회복된다
기전을 확인하기 위해 연구진은 체외에서 배아를 두 가지 PRC2 복합체 억제제인 EED226와 발레메토스타트로 처리했습니다. H3K27me3 수치가 감소하면서 정상적인 유전자 발현 활성이 부분적으로 회복되었습니다. 이 결과는 후성유전학적 처치가 보조생식 과정에서 일부 배아 이상을 교정할 수 있음을 시사합니다.
"H3K27me3는 주로 암 연구에서 다뤄져 왔지만, PCOS의 세대 간 전달에서 이 표지가 할 수 있는 역할은 임상적 배아 평가와 처치에 새로운 가능성을 열어 줍니다."라고 Zhu 박사는 말했습니다.
H3K27me3는 IVF 배아 선별의 표지가 될 수 있다
현재 PCOS 진단은 주로 호르몬 수치와 난소 초음파 소견에 의존합니다. 연구팀은 H3K27me3와 같은 후성유전학적 표지가 향후 조기 위험 식별, 배아 선별, 보조생식 결과 개선을 뒷받침할 수 있다고 제안했습니다.
Zhu 박사는 이번 연구가 실험실에서 배양한 배아를 사용했으며 태아나 영아에 미치는 장기적인 영향을 규명할 수 없다고 강조했습니다. 연구팀은 다음 단계로 생쥐에서 Kdm6a와 Kdm6b, H3K27me3 탈메틸화효소를 억제해 PCOS와 유사한 형질이 나타나는지 확인할 계획입니다.
"히스톤 표지를 변형했을 때 다음 세대에서 PCOS 형질이 변화한다면, 예방을 위한 매우 유망한 분자 표적을 제시할 수 있습니다."
ESHRE 의장인 Karen Sermon 교수는 다음과 같이 말했습니다. "PCOS는 여전히 분자 수준에서 수수께끼로 남아 있습니다. 많은 환자의 난모세포와 배아를 대상으로 한 이번 체계적 연구는 PCOS를 이해하고 치료하는 새로운 창을 열어 줍니다."
뉴스 | PCOS 환자의 배아는 뚜렷한 후성유전 기억을 지녀 유전의 단서를 제시합니다
뉴스 | 다낭성 난소 증후군 환자의 배아에서 뚜렷한 후성유전학적 기억 발견, 유전의 단서 제공
유럽 인간생식·배아학회(ESHRE) 41차 연례 학술대회에서 연구진은 다낭성 난소 증후군(PCOS) 여성의 배아에서 뚜렷한 "후성유전학적 기억"을 확인한 연구를 발표했습니다. 이 발견은 PCOS가 가족 내에서 집중적으로 나타나는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
PCOS는 전 세계 가임기 여성의 약 10%에게 영향을 미치는 흔한 내분비 질환입니다. 대표적인 특징으로는 불규칙한 월경, 고안드로겐혈증, 다낭성 난소 형태가 있습니다. PCOS는 불임의 주요 원인이지만, 유전적 기전과 분자적 기반은 여전히 명확하지 않습니다.
초기 배아에는 난모세포에 이미 존재하던 이상이 나타난다
Qianshu Zhu 박사가 이끄는 연구팀은 PCOS 환자 133명과 PCOS가 없는 불임 여성 95명의 보조생식 주기에서 얻은 난모세포와 배아를 분석했습니다. 초저입력 시퀀싱을 이용해 단일세포 수준에서 유전자 발현과 후성유전학적 특징을 측정했습니다.
PCOS 환자의 배아에서는 배아 유전체 활성화(EGA), 대사 경로, 염색질 구조, 후성유전학적 조절에 체계적인 이상이 나타났습니다. 레트로트랜스포존도 비정상적으로 활성화되어 배아 발달 초기의 안정성이 저하되었을 가능성을 시사했습니다.
이러한 변화는 다음 세 가지 핵심 히스톤 변형의 교란과 강하게 연관되어 있었습니다.
H3K27me3, 대표적인 전사 억제 표지;
H3K4me3, 활성 프로모터 표지;
H3K9me3, 이질염색질 관련 표지.
Zhu 박사는 "사흘째 배아에서 관찰된 H3K27me3 이상 중 거의 절반은 이미 난모세포에 존재했으며, 이는 모계 후성유전학적 신호가 다음 세대로 전달된다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.
체외 처치로 이상이 부분적으로 회복된다
기전을 확인하기 위해 연구진은 체외에서 배아를 두 가지 PRC2 복합체 억제제인 EED226와 발레메토스타트로 처리했습니다. H3K27me3 수치가 감소하면서 정상적인 유전자 발현 활성이 부분적으로 회복되었습니다. 이 결과는 후성유전학적 처치가 보조생식 과정에서 일부 배아 이상을 교정할 수 있음을 시사합니다.
"H3K27me3는 주로 암 연구에서 다뤄져 왔지만, PCOS의 세대 간 전달에서 이 표지가 할 수 있는 역할은 임상적 배아 평가와 처치에 새로운 가능성을 열어 줍니다."라고 Zhu 박사는 말했습니다.
H3K27me3는 IVF 배아 선별의 표지가 될 수 있다
현재 PCOS 진단은 주로 호르몬 수치와 난소 초음파 소견에 의존합니다. 연구팀은 H3K27me3와 같은 후성유전학적 표지가 향후 조기 위험 식별, 배아 선별, 보조생식 결과 개선을 뒷받침할 수 있다고 제안했습니다.
Zhu 박사는 이번 연구가 실험실에서 배양한 배아를 사용했으며 태아나 영아에 미치는 장기적인 영향을 규명할 수 없다고 강조했습니다. 연구팀은 다음 단계로 생쥐에서 Kdm6a와 Kdm6b, H3K27me3 탈메틸화효소를 억제해 PCOS와 유사한 형질이 나타나는지 확인할 계획입니다.
"히스톤 표지를 변형했을 때 다음 세대에서 PCOS 형질이 변화한다면, 예방을 위한 매우 유망한 분자 표적을 제시할 수 있습니다."
ESHRE 의장인 Karen Sermon 교수는 다음과 같이 말했습니다. "PCOS는 여전히 분자 수준에서 수수께끼로 남아 있습니다. 많은 환자의 난모세포와 배아를 대상으로 한 이번 체계적 연구는 PCOS를 이해하고 치료하는 새로운 창을 열어 줍니다."
이 연구의 초록은 Human Reproduction에 게재되었습니다.
출처:
온라인 수집 자료