| 난징의과대학 연구팀, 생명과학기술의 도전 기능성 정자를 만들다 | ||
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 최근, 난징(南京)의과대학 사쟈하오(沙家豪) 교수, 중국과학원동물연구소 저우치(周琪) 원사, 자오샤오양(趙小陽) 연구원으로 구성된 공동연구팀이 실험실에서 생쥐의 기능성 정자를 성공적으로 만들었다. 연구팀은 생쥐의 배아줄기세포를 유도하여 기능성 정자세포를 만든 다음, 난세포에 주입하여 생식능력을 갖춘 생쥐의 후대를 출생시켰다. 이는 향후 남성의 불임증 치료에 새로운 플랫폼을 제공할 전망이다. 해당 성과는 2월 25일 《Cell Stem Cell》잡지 게재되었다. 체외에서 생식세포의 발육을 재현하는 것은 여전히 생식생물학 및 생식의학 분야의 핵심 과제이다. 연구팀은 강력한 단계적 접근법을 구축하여 페트리샬레에서 기능성 정자 유사세포의 형성을 재현하였다. 연구팀이 구축한 방법은 최근 생식생물학 학자들 중에서 의견 일치를 이룬 골드기준(Gold standard)에 완전히 부합되었다. 현재 세계적으로 15% 이상의 부부가 불임의 영향을 받고 있으며 그중 약 3분의 1은 남성의 원인으로 알려졌다. 남성 불임증의 주요 원인은 고환 중 생식세포 전구체가 감수분열을 거쳐 기능성 정자세포를 형성할 수 없기 때문이다. 최근 몇년간 연구에서 줄기세포로 생식세포를 생성한 성공사례가 보고된 바 있다. 2014년 9월, 상하이(上海)교통대학의학원 연구팀은 고환정체증 환자의 정원줄기세포(SSC)를 이용하여 수정 및 발육능력을 갖춘 반수체 정자세포를 생성하였다. 2015년 9월, 프랑스 리옹 Kallistem 생물기술회사 Philippe Durand와 Marie-Hélène Perrard 에서 인간, 쥐 및 원숭이의 세정관(실험과정에서 생성된 정자의 조직)을 성숙된 정자세포로 유도할 수 있는 방법을 개발하였다. 하지만 해당 생식세포의 기능성 또는 감수분열에 제공된 모든 주요 상징적인 증거는 충분하지 않다. 최근 한 생식생물학 연구팀은 공학 생식세포에서 주요 감수분열이 발생하였음을 입증할 수 있는 골드기준을 제안하였다. 예를 들면, 특정한 감수분열 단계에서 정확한 핵DNA 함량, 정상적인 염색체수와 조직, 및 생식기능을 갖춘 생식세포를 생성할 수 있는 증거를 제시해야 한다. 하지만 지금까지 감수분열을 재현하는 모든 주요한 절차는 여전히 페트리샬레에서 기능성 정자 및 난자를 생성하는데 주요 장애로 된다. 이러한 장애를 극복하기 위해 사쟈하오 연구팀은 줄기세포 기반의 방법으로 감수분열 및 기능성 정자세포를 완벽하게 재현할 수 있는 정자 유사 세포를 개발하였다. 먼저 생쥐의 배아줄기세포를 화학물질 칵테일에 노출시키고 ESCs를 유도하여 원시생식세포로 만든다. 다음 고환세포 및 테스토스테론과 같은 성호르몬에 노출시켜 해당 생식세포 전구체의 자연환경을 시뮬레이션한다. 이러한 생물학적 환경 조건에서 ESC 파생의 원시생식세포는 완전한 감수분열을 진행하여 정확한 핵DNA와 염색체 함량을 갖춘 정자세포로 생성되었다. 연구팀은 최종 감수분열 골드기준 증거를 제공하기 위해 해당 정자세포를 생쥐의 난자세포에 주입시킨 다음 이를 암컷 생쥐 체내에 이식하였다. 놀라운 것은 태아는 정상적으로 발육하였으며 건강하고 임신 가능한 새끼쥐로 태어났다. 향후, 연구팀은 해당 플랫폼을 이용하여 감수분열을 제어할 수 있는 분자 메커니즘을 탐구할 예정이다. 또한 기타 영장류 같은 동물 및 예정된 인간 연구에서 그들의 방법을 실험할 예정이다. 해당 방법이 만약 인간에게 안전하고 효율적이라는 것이 입증되면 해당 방법은 인공수정 혹은 체외수정을 위한 정상적 기능성 정자를 만들 수 있을 플랫폼으로 될 전망이다. 정보출처 : http://www.ebiotrade.com/newsf/read.asp?page=2016224170512443 |
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