정자를 난자에게 안내하는 '길잡이 분자' 찾았다

김영섭 기자, 2018.08.07

정자가 헤엄쳐서 난자를 향해 제대로 찾아갈 수 있게 도와주는 중요한 ‘길잡이 분자’를 독일 연구팀이 찾아냈다.

독일의 유럽고등과학연구센터(Centre of Advanced European Studies, CAES)는 정자가 난자를 찾아가도록 안내하는 중요한 역할을 하는 ‘길잡이 분자’를 성게에서 발견했다고 최근 밝혔다. 연구팀은 분자생물학 분야에서 이뤄진 이번 발견이 인간 생식의 새로운 비밀을 밝혀내 남성 난임의 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대한다고 밝혔다.

100여 년 전, 미국 시카고대 해양생물연구소(MBL)의 동물학자 F.R. 릴리는 “난자와 정자의 결합은, 정자가 기계적 특성 덕분에 침투하는 과정이 아니라, 매우 ‘친밀하고 특수한 생화학적 반응’이 주된 역할을 하는 과정”이라고 논문에 썼다.

그런데 그로부터 1세기도 더 지난 지금, U. 벤자민 카우프 CAES 교수가 이 ‘친밀하고 특수한 생화학적 반응’이 실제로 어떻게 가능한지 확인하는 데 성공한 것이다. 카우프 교수는 오래전 작고한 동물학자 릴리의 예전 연구소에서 약 20년 동안 봉직하며 해양생물의 생식을 연구한 경력을 갖고 있다.

1912년 정자와 난자의 생화학적 현상을 거론한 릴리는 이른바 ‘정자의 화학주성(chemotaxis, 주화성)’에 대한 논문을 발표한 최초의 과학자였다. 화학주성이란 정자세포가 난모세포에서 분비되는 화학적 자극물질에 의해 난자로 안내된다는 개념이다.

연구팀에 따르면 성게의 경우 ‘화학주성 인자’(chemoattractant, 자기를 향해 이동하게 하는 화학적 물질, 일명 ‘화학 유인물질’)는 바로 ‘리섹트’(resact)라고 부르는 펩타이드라는 사실이 수십 년 뒤 밝혀졌다. 이 물질은 난자에서 일단 분비되면 물속에서 널리 퍼지며, 농도를 변화시킨다. 성게 수컷이 물속으로 배출한 정자는 이 농도의 변화를 감지하고, 농도가 더 높은 화학물질을 향해 헤엄쳐 마침내 난모세포에 이를 수 있다. 이런 과정이 진행되는 데는 엄청난 양의 ‘리섹트’가 필요하지 않다.

앞서 연구팀은 수백억 개의 물 속 분자 중 화학주성 인자의 단일 분자만 있으면, 성게의 정자가 바짝 신경 써서 주의력을 높일 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 정자 세포들이 수정 목표물에 이르기 위해 자신들의 방향을 적절히 조절하는 방법을 안다는 것은 실로 불가사의한 일이다.

카우프 교수는 2015년 논문에서 “정자세포들은 화학적 농도의 변화에서 정보를 얻어 자신들이 헤엄쳐가고 있는 방향을 계산한다”고 밝혔다. 그는 “정자세포들은 일정 기간에 걸쳐 분자의 숫자를 세고, 이 정보를 취합한 뒤 자신들의 헤엄치는 경로를 바꾼다”고 설명했다.

이번 연구 결과 덕분에, 우리는 그 같은 즉각적인 방향 계산이 어떻게 가능한지 알 수 있게 됐다. 지금까지는 세포 간 수소이온농도(pH)의 변화가 정자의 신호에 중요한 요소라고 알려졌으나, 그 과정의 배후에 숨어있는 메커니즘을 정확히 알 수 없었다.

연구팀에 따르면 ‘리섹트’가 성게의 정자와 접촉할 때 ‘화학주성 인자’의 분자는 정자 편모(꼬리 부위)의 한 수용체와 결합한다. 그럼으로써 칼슘 이온이 정자 세포에 들어가는 일련의 신호 이벤트를 촉발시킨다.

이 같은 칼슘 반응은 정자 편모를 꿈틀거리게 해, 정자 꼬리가 선박의 방향키처럼 헤엄치는 방향을 효과적으로 조절할 수 있게 한다. 또 농도가 더 높은 화학주성 인자를 향해 정자세포가 나아가게 하고, 결국 수정에 성공할 수 있게 돕는다.

연구팀은 이 칼슘 교환이 일어나게 해주는 분자는 바로 ‘SpSLC9C1’이라고 밝혔다. 이는 일종의 ‘계통 발생적 키메라’에 해당하며, 독특한 방법으로 나트륨 이온이 정자 세포에 흘러들어가게 할 수 있다. ‘SpSLC9C1’ 분자에서 이런 기능은 정자 세포 내의 알칼리도를 조절하고, 편모의 활동을 통제한다. 이 덕분에 우리는 요즘 많은 개체수의 성게를 볼 수 있다.

이 과정이 인간과 기타 포유동물의 정자 활동과 어느 정도까지 관련이 있는지는 아직 분명치 않다. 그러나 카우프 교수는 “성게에서 알아낸 모든 정보가 생식 생물학 분야의 전반적인 지식을 넓히는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 그는 특히 “정자의 기능을 정확히 파악하면, 난임을 일으키는 유전자 변이에 대해 심층 연구할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이 내용은 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications)에 실렸다.

김영섭 기자 edwdkim@naver.com

park1jun | 08/12 16:23

정자가 봉사인지? 난자가 난공불락인지?

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연상녀연하남 연애가 대세가 된 요즘, 여자가 서너 살 많은 건 아무 문제도 아닙니다. 하지만 연상녀가 열 살 이상 차이나는 연애라면 문제가 다르죠. 이 경우 주변 피드백은 대부분 이렇습니다. “혹시 댁도 밀프 취향이세요?” 불과 몇 년전만 하더라도 성적으로 연상 아줌마 스타일을 좋아한다고 하면, 마이너 취급을 받았는데요. 요즘은 이러한 수요층이 의외로 많아졌다는 사실! 일단 그라비아 장르에서도 30세 이상 그라비아 아이돌이 존재하고, 야동 사이트에서도 늘 밀프 태그가 상위권이니까요. 우리 주변에도 삼십대 이상 사십대 중반 결혼한 여자들이 섹시하게 느껴지고, 농염한 것 같다고 농담반 진담반으로 얘기하는 남성들이 늘어났구요. 미나와 필립 커플의 사례처럼, 자기보다 열일곱살 많은 여성과 결혼한 남성의 방송 출연 사례도 있어서, 우리에게 더욱 익숙해졌는지도 모릅니다. 사실 ‘밀프’란 단어의 유래는 영화 <아메리칸 파이 시즌1(1999)>부터! 남자주인공들이 사진에 걸린 유부녀를 보고 그 매력에 반하는데, 이때 존 조가 "MILF! M, I, L, F Mother, I'd Like to Fuck" 라는 대사를 했기 때문이죠. 극 중에서 이 말을 들은 친구들은 좋아서 MILF라는 단어를 여러번 연호합니다. 이 말이 너무나도 인상적이어서, 그때부터 대중들에게 ‘매력있는 중년 여자, 섹스하고 싶은 중년 여성’의 대명사로 알려지게 되었죠. 또한 이 말은 영어권 국가에서는 사전적인 의미로 유부녀라는 뉘앙스 보다는 ‘결혼 유무와 상관없이 섹시하게 매력있는 중년 여성(a sexually attractive middle-aged woman)’을 뜻한다고 합니다 보통 ‘밀프’라고 하면 한국 남성들이 떠올리는 이미지는 중년의 여성(3045)인데도 불구하고, 귀여운 얼굴에 반전으로 큰 가슴을 갖고 있고, 포근한 이미지일 때가 많습니다. 유사한 표현으로 ‘육덕미시’나 ‘베이글 아줌마’라는 표현이 있구요. 여기에 하나 더 이미지를 추가하면, 일과 자기 관리는 똑 부러지게 하는데 그렇게 하는 게 섹시해 보이는, 그런 여자를 뜻합니다. 게다가 연륜이 있기에 성적인 경험이 풍부하므로 성관계에 있어서 애무나 체위 등 스킬이 뛰어난 것도 장점입니다. 즉 밀프란 외적인 매력과 내적인 매력을 모두 탑재, 이제 모든 남성들의 로망이자, 일종의 판타지가 되었다고 할까요? 이렇듯 ‘밀프’라는 단어가 공공연히 쓰여지면서, 일상생활 속 웃지 못할 해프닝도 종종 일어납니다. 가령 어떤 남성이 굳이 성적인 취향이 아니더라도 회사에서 업무할 때 또래 여성보다 누나 뻘 동료랑 친하게 잘 지내면, 주변으로부터 “혹시 밀프 취향이세요?” 반응이 바로 들어오고요. 그래서 그 뜻을 제대로 파악하고 있는 당사자라면 아주 뻘줌해지기 십상입니다. 물론 남성으로부터 ‘밀프’라는 비유를 들은 여성 입장에선, ‘당신은 매력 있어 보인다’는 호감 표현의 일종이니 마냥 싫지만은 않겠지만, 엄연한 속어이므로 해당 여성 면전에서 이런 말을 서슴없이 사용하는 건 아예 자제하는 것이 좋겠죠. 성적 취향은 개인의 고유 취향이므로, 남성이 본인보다 훨씬 나이가 많은 여성을 선호한다고 해서 그게 문제가 될 이유는 없습니다. 서로 취향만 잘 맞는다면 관계가 생각보다 오래 갈 수도 있구요. 하지만 세대 차이는 어쩔 수 없다는 유경험자들의 이구동성입니다. 대신 직접적인 ‘밀프’ 단어의 언급은 일상생활에서 자제하는 것이 좋겠죠. 영상이나 사진 등의 콘텐츠 감상의 차원에서만 밀프 판타지를 소비하는 것도 스마트한 방법이 될 수 있습니다.
생리 기간, 방귀가 잦아지는 이유는?

생리할 때가 다가오면 몸 곳곳이 불편해진다. 가슴이 아프고, 잠을 제대로 못 잔다. 배가 빵빵해지면서 설사를 하는 이들도 있다. 그리고 어떤 여성들은 방귀 때문에 마음고생을 한다. 왜 생리 때가 되면 방귀가 잦아지는 걸까? 건강포털 코메디닷컴에 따르면 높아지는 프로게스테론 때문이다. 2014년 캐나다의 매니토바 연구진은 설문 조사를 통해 여성들 가운데 70% 이상이 생리를 앞두고, 또는 생리 중에 위장 장애를 겪은 적이 있다는 사실을 알아냈다. 거기에는 복통이나 설사는 물론 방귀도 포함된다. 그리고 마운트 시나이 의대 산부인과 아비 웨인 교수에 따르면, 그 방귀는 평소보다 훨씬 지독한 냄새를 풍긴다. 생리를 할 때면 방귀가 (빈도나 냄새 면에서) 더 심해지는 이유는 무엇일까? 여성의 몸이 배란기에 접어들면 프로게스테론 수치가 올라간다. 임신이 되면 이 호르몬이 소화기에 영향을 미치는데 변비나 트림, 아침이면 올라오는 구토가 바로 그 결과물이다. 문제는 임신 대신 생리를 하게 되더라도 프로게스테론이 지배적인 작용을 하는 것은 마찬가지라는 사실. 산부인과 전문의 헤더 바르토스 박사의 표현을 빌리자면 “프로게스테론으로 인해 위장의 수문이 열린다.” 생리 첫날, 설사하는 이들이 많은 건 그 때문이다. 방귀가 빈발하는 이유 역시 마찬가지. 프로스타글란딘도 영향을 미친다. 생리 중에 배출되는 이 화합물은 자궁뿐 아니라 평활근 또한 수축하게 만든다. 따라서 배에 가스가 차고, 자꾸 방귀가 나오는 것. 그렇다면 방귀를 줄일 수 있는 방법은 무엇일까? 방귀는 소화 과정의 부산물인 만큼 식단을 점검하는 게 중요하다. 첫째, 가공 식품을 멀리할 것. 둘째, 자극적인 음식을 피할 것. 생리가 다가오면 달고 짜고 매운 음식이 당기기 마련이다. 하지만 그럴수록 건강한 음식, 담백한 메뉴를 고르려고 애쓰는 게 좋다. 채소를 많이 먹을 것. 단 콩 종류나 콜리플라워는 사태를 악화시킨다는 사실을 기억해야 한다.
에이즈, 이성 간 성접촉이 52%, 한 번의 관계에도 감염?

에이즈(AIDS, 후천성면역결핍증)는 HIV(인체면역결핍바이러스)에 감염된 후 면역 기능이 저하돼 심각한 감염증을 일으킨 경우를 말한다. HIV는 증상이 없이 긴 잠복기를 가진 질환으로 50% 정도가 약 10년이 지난 후 AIDS로 이행한다. HIV 감염인은 AIDS로 발전하지 않도록 치료제 복용 등 관리를 철저히 해야 한다. 건강포털 코메디닷컴에 따르면 전 세계적으로 3690만명(2017년)이 HIV 감염상태로 살아가고 있다. 또 AIDS 관련 질환 사망자는 94만명이나 된다. HIV 감염인과 성관계를 가지면 모두 HIV에 감염될까? 그렇지는 않다. 한 번의 성관계로 HIV에 감염될 확률은 0.1~1% 정도이다. 하지만 이는 건강상태가 다른 많은 사람들을 대상으로 한 평균 감염률이다. HIV는 정액과 질 분비물 이외에 혈액을 통해서도 전파될 수 있다. 주사기를 공유하거나 실수로 바늘에 찔리는 경우에는 HIV 검사를 꼭 해야 한다. 우리나라의 경우 2017년 신규로 신고된 HIV/AIDS는 1191명(외국인 182명 포함)이다. 남성이 1089명(91.4%), 여성은 102명(8.6%)으로 성비는 10.7대 1이다. 연령별로 보면 20대가 394명(33.1%)으로 가장 많았다. 30대 290명(24.3%), 40대 212명(17.8%) 순으로 20~40대가 75.2%였다. 질병관리본부에 따르면 감염경로에 대한 질문에 응답한 사람 가운데 동성 간 성접촉이 48%, 이성 간 성접촉이 52%로 나타났다. 남녀 성관계에 의한 HIV/AIDS 위험이 더 커진 것이다. UN의 AIDS 전담기구인 UNAIDS에 따르면 동성과 성관계를 하는 남성은 이성과 성관계하는 남성에 비해 HIV 감염 위험이 27배이고, 성매매 여성은 13배이다. HIV는 감염경로가 정액, 질 분비액, 혈액으로 명확하기 때문에 건강상태를 잘 모르는 사람과 성관계를 할 경우 콘돔을 사용해야 한다. 정액이나 질 분비액에 노출되지 않도록 조심해야 한다. 면도기, 손톱깎이 등을 함께 사용하는 것도 피하는 것이 좋다. 혈액이 묻었을 때에는 흐르는 물에 즉시 씻어내고 소독을 해야 한다. HIV/AIDS는 실명을 밝히지 않고 익명으로 보건소 등에서 무료 검사가 가능하다. 자가검진 키트를 활용할 수도 있다. 최근 HIV의 증식을 억제하는 효과적인 치료제가 속속 개발되고 있다. HIV 감염인이라도 치료제를 복용하고 규칙적인 진료를 받는다면 HIV의 증식이 억제돼 정상인과 같은 생활을 할 수 있다.

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