성(性) 호르몬이 성적 성숙뿐 아니라 발육기 성장도 조절한다는 사실이 밝혀졌다.

교육과학기술부는 4일 중앙대 현서강 교수와 서울대 김빛내리 교수는 공동연구를 통해 초파리의 성호르몬이 개체의 크기를 결정한다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

초파리는 그 유전자나 신호전달 체계가 사람과 유사하고 유충에서 번데기에 이르는 과정이 사람의 청소년기에서 성인기 시절과 유사해 인간의 생명현상 연구에 많이 쓰인다.

연구팀은 앞서 2009년 초파리 연구를 통해 유충 시기의 인슐린 전달과정이 적절한 유충 발생과 번데기 형성에 중요하다는 사실을 밝힌 바 있다. 성장에 관여하는 마이크로 RNA(작은 리보핵산)인 'miR-8'이 그 표적유전자(USH)를 통해 인슐린의 신호전달과 개체의 성장을 조절한다는 것이다. USH는 miR-8의 타깃유전자로 miR-8에 의해 발현이 저해된다.

이번 연구는 그 후속으로, 초파리의 성호르몬인 엑다이손이 수일간 유충기의 miR-8 생성을 억제하면서 동시에 USH 생성을 향상시켜 인슐린의 신호강도를 조절하고, 결국 최종 성체의 크기를 결정한다는 내용이다.

연구팀은 실험을 통해 초파리의 miR-8를 인위적으로 결핍시키거나 과다생성시키면 초파리를 거대하게 또는 난쟁이로 만들 수 있다는 사실을 증명했다. USH의 양을 인위적으로 조절해도 비슷한 효과가 나타났다.

그러나 miR-8이 아예 없어지면 엑다이손에 의한 인슐린 신호전달이나 개체 크기 조절 작용도 사라졌다.

초파리의 miR-8(사람의 miR-200), USH, 인슐린 신호전달 과정은 사람의 경우데도 존재하며, 실제 포유동물도 성호르몬이 miR-8의 생성을 억제하는 것으로 알려져있다. 따라서 인간의 경우도 성호르몬이 세포 증식과 신체 성장에 중요한 축으로 작용할 가능성을 제시한 셈이다.

현서강 교수는 "성호르몬에 의한 성적 성숙과정이 어떻게 신체성장에 작용하는지를 분자유전학적으로 이해할 수 있게 됐다"며 "궁극적으로는 성조숙증과 같은 성장장애 치료에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 생명과학분야의 권위 있는 학술지인 '유전자와 발생(Genes and Development)' 4일자에 게재됐다.

▲ 중앙대 생명과학과 현서강 교수와 김화 박사(제1저자)가 해부현미경으로 마취된 초파리를 관찰하고 있다.