새로운 피임약으로 개발될 수 있는 인간의 생식억제 호르몬: GnIH

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-23

새(鳥)가 생식억제 호르몬을 분비한다는 사실이 알려진 지 10여년이 지났다. UC 버클리의 신경과학자들은 PLoS onE 12월 20일호에 실린 논문에서 인간도 역시 생식억제 호르몬을 분비한다는 사실을 발견하였다고 발표하였다. 연구진이 발견한 것은 GnIH(성선자극호르몬억제호르몬: gonadotropin inhibitory hormone)로서 GnRH(성선자극호르몬분비호르몬)와 정반대의 작용을 한다고 한다. 즉, GrRH는 인체로 하여금 생식과 출산에 관련된 일련의 호르몬을 분비하도록 자극하지만, GnIH는 이러한 과정에 브레이크를 건다는 것이다. GnIH는 일본 와세다대학의 츠츠이 카즈요시(筒井 和義)에 의해 2000년에 메추라기에서 발견된 이래 다른 조류, 마우스, 양(羊) 등에서도 발견되었지만, 인간에게서는 아직 발견되지 않았다. 보다 정확히 말하자면, 인간의 게놈에는 GnIH를 코딩하는 유전자가 있는 것으로 확인되었지만, GnIH가 언제 어디서 생성되는지, 그리고 그것이 실제로 생식에 영향을 미치는지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 그러나 UC 버클리의 연구진은 이번 연구에서 인간의 뇌(시상하부)에서 두 가지 버전의 GnIH 호르몬을 추출해 내는 데 성공하였다. 또한 유전학적 분석을 통하여 인간의 GnIH 유전자가 먼저 전구단백질을 생성한 다음, 이 단백질이 절단되어 12개와 8개의 아미노산으로 이루어진 성숙 GnIH를 형성한다는 사실을 밝혀내었다. 다행히도 인간의 GnIH는 양의 GnIH 중 하나와 동일한 아미노산 배열을 지니고 있어, 연구진은 양을 대상으로 하여 그것이 어떠한 작용을 하는지를 연구할 수 있었다. (연구진은 GnIH의 기능이 진화적으로 보존된 것으로 생각하고 있다.) 연구진은 또한 GnIH가 뇌에서 생식을 조절하는 부분인 시상하부에 존재한다는 것을 밝혀내었다. 그리고 연구진은 GnIH가 GnRH를 분비하는 신경세포에 영향을 미친다는 사실도 발견하였는데, 이는 GnIH가 GnRH를 하향조절(down-regulating)한다는 기존의 연구결과와도 부합하는 것이다. 연구진은 마지막으로, 뇌의 생식축(reproductive axis)을 구성하는 두 가지 핵심부분인 시상하부와 뇌하수체가 GnIH에 대한 수용체를 보유한다는 것을 확인하였다. 조류, 설치류, 짧은꼬리원숭이를 대상으로 한 모든 연구들(이중 상당수는 UC 버클리와 와세다대학 연구팀에 의한 것임)은 GnIH와 생식계가 많은 상호작용을 한다는 것을 암시해 왔다. 그리고 최근에는 양(羊)을 대상으로 한 연구에서, 인간의 GnIH가 양의 성선자극호르몬(gonadotropin) 분비를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 그러나 인간을 대상으로 GnIH의 작용을 연구한 것은 이번이 처음이다. "GnIH는 다양한 방법으로 생식시스템의 일시정지(pause) 버튼을 누른다. 그것은 시상하부의 GnRH 뉴런에 작용하여 GnRH의 분비를 억제할 수 있으며, 뇌하수체에 직접 작용하거나 생식샘(gonads)에 직접 영향을 미칠 수도 있다. 이 모든 작용의 효과는 동일하지만(생식을 억제), 생식축 상에서 차지하는 위치가 다르다."고 이번 연구의 제1 저자인 우부카 타카요시(産賀 崇由, 통합생물학과 포스닥 펠로)는 말했다. 연구진은 GnRH가 사춘기를 조절하는 핵심 요인일 수도 있다고 생각하고 있다. 이번 연구는 인간에게서 GnIH를 발견함으로써 인간의 생식제어 메커니즘에 대한 우리의 시각을 바꾸게 함은 물론, 조숙(precocious puberty)이나 피임에 대한 임상연구를 자극하고, 새로운 계열의 피임제 등을 개발하는 데 기여할 것으로 보인다. 한편 생식호르몬은 종종 암세포의 증식을 촉진하는 것으로도 알려져 있어, GnIH는 항암제를 개발하는 데도 기여할 것으로 보인다. "호르몬반응성 암을 치료할 때는 GnRH 길항제나 고용량의 GnRH를 사용하는데, 이는 불필요한 부작용을 초래할 수 있다. 그러나 생리적 농도(physiological levels)에서 생식을 억제할 수 있는 GnIH를 사용한다면 이러한 부작용을 회피할 수 있을 것으로 보인다."고 연구진은 말했다. 연구진은 찌르레기, 제브라피시는 물론 인간을 대상으로 GnRH의 역할을 계속 연구할 방침이다. Reference: Identification of Human GnIH Homologs, RFRP-1 and RFRP-3, and the Cognate Receptor, GPR147 in the Human Hypothalamic Pituitary Axis, PLoS onE, December 22, 2009. 출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091222121947.htm