만 35살부터 아니었어?…난자 노화 시작되는 나이 밝혀졌다

'노산'의 기준에 대한 또 다른 연구 결과나 나왔다.

과학전문 사이트 스터디파인즈, 미국 매체 뉴욕포스트 등에 따르면 중국 지린대 제2병원 생식의학센터 루루 푸 박사팀은 여성에서 난자 속 '코헤신(cohesin)'이라는 단백질 복합체의 점진적 소실이 연령 관련 염색체 오류의 주요 원인이라고 발표했다.

여성의 생식능력이 32세 이후부터 뚜렷하게 약화된다는 과학적 근거가 제시되면서 난자의 분자적 노화 메커니즘에 대한 관심이 커지고 있다.

이번 연구는 난자의 질을 결정하는 핵심 단백질이 시간이 지날수록 손상되며, 이 변화가 염색체 오류 증가로 직접 이어진다는 사실을 정밀하게 규명했다.

연구진은 인간과 생쥐 난자를 대상으로 한 기존 세포유전학 연구 수천 건과 1만 5169건의 시험관 아기 시술 배아 데이터를 종합 분석해 여성의 난자에서 언제, 어떤 과정을 거쳐 염색체 이상이 발생하는지 추적했다. 분석에 따르면 난자의 염색체 오류율은 20~32세까지는 비교적 안정적이지만 이후 빠르게 증가해 30대 중반에는 절반 이상이 비정상적 수를 보였다. 연구팀은 이러한 변화가 단순한 통계적 경향이 아니라 생물학적 구조의 노쇠에서 비롯된다는 점을 강조했다.

핵심에는 난자의 코헤신 단백질 복합체가 있다. 코헤신은 태아기 시점에 형성된 뒤 새로 만들어지지 않는 특성을 지니며, 수십 년 동안 서서히 마모된다. 이 단백질은 염색체를 고리처럼 잡아주며 감수분열 동안 숫자와 배열을 유지하게 하는 역할을 한다. 하지만 나이가 들수록 그 양이 급감해 40대 여성의 난자에서는 20대 대비 25~33%가 부족했다. 생쥐 모델에서는 인간 나이로 30대 후반에 해당하는 시점에 코헤신의 95% 이상이 소실된 사례가 관찰됐다.

코헤신이 약해지면 염색체가 분열 과정에서 제때 분리되지 못하거나 반대로 너무 일찍 갈라지는 오류가 생긴다. 특히 원래 하나로 붙어 있어야 하는 키네토코어의 조기 분리 현상이 크게 증가하는데, 젊은 난자에서 13%였던 비율이 35세 이상에서는 87%까지 치솟았다. 이는 난자가 23개의 염색체를 정확히 유지하지 못하게 만드는 직접적인 분자 기전이며 유산, 착상 실패, 다운증후군 등 다양한 위험과 직결된다.

이번 연구는 코헤신이 DNA 손상 복구에도 중요한 역할을 한다는 점을 새롭게 강조했다. 코헤신이 약화된 난자는 DNA 복구 효율이 떨어지고 돌연변이가 더 쉽게 축적된다. 세포 신호 경로 중 mTOR와 ATM의 기능 저하가 코헤신 유지력을 떨어뜨리는 것으로 나타났으며, 연구진은 이 경로를 조절하는 치료 전략이 미래 생식의학의 핵심이 될 가능성을 언급했다. 코헤신의 반감기와 안정성 유지 기전이 규명되면 생식력을 연장하거나 난자 질을 보존하는 새로운 치료법 개발도 기대된다.

현재 기준으로 코헤신 노화를 늦추거나 되돌리는 임상 기술은 존재하지 않으며, 그 변화를 멈추는 유일한 방법은 난자 냉동이다. 이에 연구진은 코헤신 유지 또는 복원을 목표로 하는 개입 전략을 장기적으로 모색해야 한다고 강조했다.

관련 논문은 내년 2월 국제학술지 노화와 발달의 기전에 게재될 예정이다.