난자 속 mtDNA 누출이 난소 노화 유발…억제하면 생식능력 회복

난자 속 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 누출이 난소 노화를 유발한다는 연구 결과가 나왔다. 이 신호 전달 경로를 억제하면 노화한 생쥐의 생식 능력을 되살릴 수 있는 것으로 나타났다.

중국 정저우대학 양칭링(楊慶岭) 연구팀은 8월28일(현지시간) 국제학술지 '네이처 에이징(Nature Aging)'에 이런 내용의 논문을 발표했다.

난소는 다른 장기보다 먼저 노화한다. 난포 수가 줄고 난자의 질이 떨어지며 만성 염증이 늘어나는 식이다. 그러나 난소 노화를 일으키는 구체적인 기전은 그동안 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 난자가 체내에서 가장 크고 미토콘드리아가 풍부한 세포라는 점에 주목했다. 난자는 미토콘드리아 건강에 의존해 수정과 초기 배아 발달을 뒷받침하는데, mtDNA 복구 능력이 떨어져 노화에 따른 기능 저하에 취약하다.

연구 결과 노화한 난자는 mtDNA가 세포질로 새어 나오면서 'cGAS-STING'이라는 선천 면역 신호 경로를 활성화했다. 이 경로는 원래 바이러스 등 외부 침입을 감지하는 역할을 한다.

난자에서 만들어진 신호 물질 cGAMP는 세포 간 통로를 통해 주변 과립막세포로 전달돼 염증 반응을 일으켰다. 연구팀은 난자 특이적으로 Tfam 유전자를 제거한 생쥐 모델에서 mtDNA 누출과 염증, 난소 기능 저하가 재현되는 것을 확인했다.

반대로 이 생쥐에서 Cgas 유전자를 제거하거나 약물 'H-151'로 STING 신호를 차단하자 난소 기능 장애가 개선됐다. 연구팀은 난자의 mtDNA 누출이 난소 노화의 직접적 원인이며 cGAS-STING 신호가 치료 표적이 될 수 있다고 설명했다.