아버지의 선택이 정자 RNA에 포장되어 자녀에게 전달될 수 있음

• 정자 RNA가 아버지의 식습관, 운동, 스트레스, 니코틴 사용 등 생활 요인을 반영해 자녀의 유전 발현에 영향을 미칠 수 있음이 쥐 실험에서 확인됨
• 여러 연구에서 운동이나 식단 변화가 정자 내 RNA 조성을 바꾸고, 이 RNA가 수정란에 전달되어 대사 기능과 발달 과정을 조절함이 관찰됨
• 특히 운동한 수컷 쥐의 정자에서 발견된 microRNA가 자손의 근육 내 미토콘드리아 활성과 지구력을 높이는 것으로 나타남
• 외부 자극이 체내 RNA 신호로 변환되어 정자에 포장되는 과정은 아직 완전히 규명되지 않았으며, 인간 대상 연구는 초기 단계에 머무름
• 이러한 발견은 후성유전학적 유전 경로의 새로운 가능성을 제시하며, 생활습관이 다음 세대 건강에 영향을 줄 수 있음을 시사함

아버지의 경험이 유전에 반영되는 새로운 경로

• 기존에는 정자가 단순히 DNA 운반체로만 여겨졌으나, 최근 연구는 정자 내 RNA 분자가 아버지의 신체 상태와 환경 정보를 자녀에게 전달할 수 있음을 보여줌
  • 쥐 실험에서 아버지의 식단, 운동, 스트레스 수준이 정자 RNA에 반영되어 자손의 대사 기능에 영향을 미침
  • 연구자들은 이러한 현상이 DNA 염기서열 변화 없이 유전되는 후성유전적 메커니즘임을 확인

후성유전학적 경로와 정자 RNA의 역할

• Qi Chen, Colin Conine, Oliver Rando 등 연구자들은 정자 RNA가 비유전적 정보 전달자로 작용함을 입증
  • Chen은 2012년 쥐 정자에서 짧은 RNA 분자가 DNA와 함께 농축되어 존재함을 발견하고 이를 “sperm RNA code” 라 명명
  • 고지방 식이를 한 수컷 쥐의 정자 RNA를 정상 수정란에 주입하자, 자손에게 대사 이상이 나타남
• Rando 연구팀은 정자 RNA가 부고환(epididymis) 내에서 epididymosome이라는 소포를 통해 전달됨을 확인
  • 이 기관이 외부 환경을 감지하고 RNA를 선택적으로 포장하는 역할을 할 가능성이 제시됨

스트레스와 대사 변화의 세대 간 전달

• Isabelle Mansuy 연구팀은 외상성 스트레스가 쥐의 혈액 내 세포외 소포(EV) 를 통해 정자에 전달됨을 확인
  • EV는 RNA, 단백질, 지질 등을 운반하며, 이들이 정자 RNA 변형을 유도해 자손에게 스트레스 관련 대사 이상을 남김
  • 일부 대사 변화는 5세대에 걸쳐 지속됨이 관찰됨
• 인간에서도 어린 시절 스트레스 경험자에게 유사한 대사 프로파일이 발견됨

운동과 정자 microRNA의 상관관계

• 2025년 발표된 Cell Metabolism 논문은 운동한 수컷 쥐의 정자에서 미토콘드리아 기능 관련 microRNA가 증가함을 보고
  • 이 microRNA를 수정란에 주입하자 자손의 근육 내 미토콘드리아 수와 지구력이 향상
  • 동일한 microRNA가 운동하는 인간 남성의 정자에서도 다수 검출됨
  • 연구진은 이를 운동 효과의 세대 간 전달 가능성으로 해석

남은 과제와 연구 방향

• 연구자들은 아직 경험이 어떻게 RNA 신호로 변환되어 정자에 저장되는지, 그리고 수정 후 어떤 경로로 발달을 조절하는지를 완전히 규명하지 못함
  • Mansuy는 “현재는 서로 다른 부분을 설명하는 맹인들처럼 전체 메커니즘을 조립 중”이라 표현
• 인간에서 이를 입증하려면 다세대 추적 연구와 고도 분자 분석 기술이 필요
  • Chen은 이러한 연구가 이루어져야만 의학적 조언으로 발전할 수 있다고 언급
• Rando는 “정자 RNA가 수정란의 초기 유전자 발현을 제어해 자손의 건강을 형성할 수 있다”고 설명하며, 이는 새로운 생명 현상의 발견 가능성으로 평가됨