기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단 김은준 단장 연구팀은 유전자의 변이가 도입된 생쥐 실험을 통해 암컷에게만 나타나는 방어 과정을 관찰했다고 12일 밝혔다.

이번 연구는 자폐증 발병 원인을 밝혀 치료법 개발에 기여하는 한편 접근이 어려웠던 성별 차이 간 자폐증 연구에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다.

자폐증 환자는 전세계 인구의 1%로, 남성 환자가 여성보다 4배 이상 많은것으로 알려져 있다.

IBS연구진은 최근 주목받고 있는 여성 방어 효과 가설에 주목해 성별 간 차이 연구를 설계했다. 연구진은 자폐증 환자에서 발견되는 돌연변이 CHD8 유전자를 생쥐에게 도입해 실험군을 만들었다.

먼저 뉴런의 활성화 정도를 측정했더니 CHD8 유전자 돌연변이 수컷 생쥐에서는 자폐증과 유사한 행동 변화로 흥분성 뉴런의 활성화가 증가했다. 반면 암컷 돌연변이 생쥐에서는 정상적인 행동이 관찰됐으며 억제성 뉴런의 활성화가 증가됐다.

행동의 차이도 나타났다. 수컷 돌연변이 생쥐는 정상적인 수치에 벗어난 행동을 보였지만 어미와 분리된 상황에 놓이자 새끼 생쥐는 초음파 영역의 울음 빈도가 높아졌다.

연구진은 `CHD8 변이로 인한 자폐증 발달을 막는 특이적인 변화가 암컷에게 있을 것`으로 예상하고 추가 실험을 진행했다.

기존에 자폐증 환자들에서 관찰된 유전자들과 비교 분석한 결과, 수컷 돌연변이 생쥐와 암컷 돌연변이 생쥐는 상반된 양상이 나타났다. 수컷 돌연변이 생쥐에선 CHD8 변이로 인한 유전자들이 흥분성 뉴런과 억제성 뉴런 사이의 균형을 유지하는 시스템을 무너뜨려 자폐증과 유사한 행동을 초래한 것으로 분석됐다. 반대로 암컷 돌연변이 생쥐에서는 CHD8 변이에 대응해 특이적 유전자들을 발현을 증가시켰다.

이번 연구는 자폐증에서 여성의 발병률이 더 낮은 이유를 밝혀냈다는데 의의가 크다. 된다.

김은준 IBS 시냅스 뇌질환 연구단장은 "암컷 돌연변이 생쥐에서 관찰한 방어 과정은 자폐증의 발병 원인 규명 및 치료를 위한 획기적인 발견"이라며 "그간 선별적으로 수행되던 성별 간 발병률 차이 연구 분야를 선도할 중요한 연구"라고 말했다.

연구는 지난달 14일 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)에 실렸다.

원세연 기자

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