[화제연구] '스트레스-불임' 연결고리 초파리 호르몬에서 찾았다

국내 연구진이 사람의 스트레스 호르몬과 유사한 초파리의 신경전달물질이 초파리 짝짓기 후 수정과정에서 중요한 기능을 한다는 사실을 밝혀냈다.

광주과학기술원(GIST) 생명과학부 김영준 교수팀은 20일 국제학술지 '커런트 바이올로지'(Current Biology)에서 포유류의 스트레스 조절 호르몬인 부신피질자극호르몬방출인자(CRH)와 아미노산 서열이 유사한 초파리 신경전달물질 'Dh44'가 초파리의 수정과정에서 중요한 기능을 한다는 사실을 발견했다고 밝혔다.

스트레스는 각종 질병을 유발하고 특히 불임 등 생식질환의 원인으로 알려져 있지만 신경계 내에서 직접적으로 스트레스 영향을 전달하는 유전자나 신경회로 등은 정확하게 밝혀지지 않고 있다.

연구진은 사람 같은 포유류에서 스트레스에 대응해 시상하부에서 생성, 분비돼 생리적 스트레스 반응을 일으키는 CRH와 아미노산 서열이 비슷하고 기능도 유사한 것으로 알려진 초파리 신경전단물질(신경펩타이드) Dh44의 역할에 주목했다.

연구진은 초파리 유전자를 조작해 Dh44 등 신경펩타이드 45가지 생성되지 않도록 억제한 암컷을 대상으로 짝짓기 후 정자를 자궁에서 방출하기까지 걸리는 시간을 측정했다.

초파리 암컷은 여러 마리의 수컷과 짝짓기를 하고 수정을 위한 정자를 저장기관에 저장했다가 약 2주간 수백개의 수정된 알을 낳는데, 이 과정에서 저장하고 남은 정자 또는 원치 않는 상대의 정자를 체외로 방출한다.

실험 결과 Dh44를 억제한 초파리 암컷들은 짝짓기 후 10분 안에 정자를 모두 방출하고 저장기관에 저장된 정자 수도 감소했으며 교미 후 낳은 수정란의 수도 정상 초파리의 30% 이하로 줄어든 것으로 나타났다.

반면 다른 44가지 신경펩타이드를 억제한 초파리 암컷들은 정상 초파리와 마찬가지로 정자 저장 후 방출까지 1∼6시간이 걸렸다.

김영준 교수는 "이 연구는 사람이 스트레스를 받을 때 나오는 호르몬과 유사한 초파리의 신경전달물질이 생식 행동에 영향을 미친다는 것을 밝혀낸 것"이라며 "스트레스를 받은 사람의 신경 반응과 불임 등 생식 관련 질환의 연관성을 연구하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.