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[IT뉴스]무중력에서 길 잃는 정자…수정·배아 발달도 저하

온카뱅크관리자

2026-03-27 14:07:29

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 무중력 환경에서는 정자가 난자를 향해 방향을 잡아 나아가는 능력이 크게 떨어졌다. 게티이미지뱅크 제공
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 우주 장기 체류와 화성 이주를 위해 반드시 넘어야 할 벽이 하나 더 생겼다.
 니콜 맥퍼슨 호주 애들레이드대 교수팀은 무중력 환경에서 사람·생쥐·돼지 정자의 이동, 수정, 초기 배아 발달을 실험한 결과를 국제학술지 '커뮤니케이션즈 바이올로지'에 26일(현지시간) 발표했다.
 미국항공우주국(NASA)은 2029년 달 유인 귀환을, 일론 머스크의 스페이스X는 2030년 화성 유인 임무를 목표로 삼고 있다. 우주 장기 체류나 행성 정착이 현실이 되려면 우주 환경에서의 임신·출산 가능성을 먼저 확인해야 한다.
 지구 중력은 1중력가속도(g, 지구 표준 중력의 배수)인 반면 화성은 0.38g, 달은 0.17g, 우주 공간은 거의 0에 가깝다. 무중력이 근육 위축, 면역 기능 저하, 뼈 손실을 일으킨다는 사실은 알려져 있었지만 생식 기능에 미치는 영향은 불분명했다.
 연구팀은 3차원 회전 장치로 지상에서 무중력 환경을 재현한 뒤 좁은 관 안에서 정자가 반대편까지 헤엄쳐 도달하는 능력을 측정했다. 실험 결과 무중력 조건에서는 사람과 생쥐 정자 모두 관 끝까지 도달하는 비율이 크게 떨어졌다.
 헤엄치는 속도 자체는 거의 변하지 않았다. 문제는 방향 감각이었다. 난자를 향해 올바른 방향으로 나아가는 능력 자체가 저하됐다. 연구팀은 중력이 정자의 방향 설정에 중요한 역할을 한다는 사실을 처음으로 확인했다고 밝혔다.
 난자 주변 세포가 분비하는 호르몬인 '프로게스테론'을 고농도로 주입하자 방향 찾기 능력이 어느 정도 회복됐다.
 무중력에서도 수정은 이뤄졌지만 문제가 따랐다. 생쥐 실험에서 무중력 조건으로 4시간 동안 수정을 진행하자 수정률이 30% 감소했다. 수정 시간을 24시간으로 늘리면 수정률은 정상으로 돌아왔지만 배아 발달이 느려지고 배아를 구성하는 세포 수가 줄었다.
 수정란이 태아로 이어지는 데 핵심적인 세포군의 수가 감소해 배아가 정상적으로 자랄 가능성도 낮아졌다. 돼지 실험에서도 수정 저하와 배아 발달 부진이 확인됐다.
 흥미롭게도 무중력 환경을 뚫고 난자에 도달한 일부 정자는 오히려 질적으로 우수했다. 이 정자들이 만든 배아에는 태아 발달에 중요한 특정 세포군이 더 많이 포함돼 있었다. 무중력이 일종의 걸름망 역할을 해 기능적으로 뛰어난 정자만 살아남은 셈이다.
 연구팀은 "무중력에서도 수정과 배아 발달은 일어나지만 성공률이 낮고 배아 상태도 좋지 않다"며 "우주 장기 생활이나 다른 행성 정착 시 임신과 출산이 가능한 환경을 어떻게 조성할지 연구해야 한다"고 밝혔다.
 &lt;참고&gt;  doi.org/10.1038/s42003-026-09734-4
 [임정우 기자 jjwl@donga.com]
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