Changcheng Zhou(오른쪽)가 연구 논문의 제1저자인 Rebecca Hernandez와 함께 있는 모습. 사진 저작자: Carrie Rosema
건강하지 않고 콜레스테롤이 높은 식단을 섭취하는 남성은 아버지가 될 때 딸의 심혈관 질환(CVD)의 위험을 증가시킬 수 있다고 캘리포니아 대학교 리버사이드가 주도한 쥐 연구에서 밝혀졌습니다.
JCI Insight 저널에 발표된 이 연구는 암컷 자손에서만 볼 수 있는 이 결과를 처음으로 입증했습니다.
전 세계적으로 주요 사망 원인인 CVD는 심장과 혈관에 영향을 미치는 일련의 질환입니다. 고혈압은 CVD의 주요 위험 요인입니다. 미국에서는 2022년에 거의 703,000명이 심장 질환으로 사망했는데, 이는 사망자 5명당 1명에 해당합니다.
"정액이 수정 동안에만 그들의 게놈에 기여한다는 것을 이전에 생각했었습니다"라고 Changcheng Zhou, 의과 대학에 있는 생물 의학 과학의 교수 및 연구의 주요한 저자를 말했습니다.
"그러나 우리와 다른 사람들의 최근 연구는 건강에 해로운 식단, 환경 독성 물질 및 스트레스를 포함한 환경 노출이 정자의 RNA를 변화시켜 세대 간 유전을 중재할 수 있음을 보여주었습니다."
리보핵산(RNA)은 모든 살아있는 세포에 존재합니다. DNA와 구조적 유사성을 지닌 이 핵산은 살아있는 유기체와 바이러스의 대부분의 생물학적 기능에 필수적입니다.
"아이를 가질 계획이 있는 남성은 건강하고 콜레스테롤이 낮은 식단을 섭취하고 자신의 CVD 위험 요인을 줄이는 것을 고려해야 합니다. 이러한 요인들은 그들의 정자에 영향을 미쳐 암컷 자손의 건강에 영향을 미치는 것으로 보입니다. 우리의 연구는 정자가 이 정보를 다음 세대로 전달한다는 것을 시사합니다"라고 저우는 말했습니다.
이 연구는 CVD의 주요 원인인 만성 염증성 질환인 죽상동맥경화증에 초점을 맞췄습니다. 죽상동맥경화증에서는 혈액 속의 콜레스테롤, 지방 및 기타 물질로 구성된 끈적끈적한 물질인 플라크가 동맥벽에 쌓입니다. 플라크가 굳어지면 동맥이 좁아져 신체로 가는 혈류가 제한되고 중요한 장기 조직에 대한 산소 공급이 감소합니다.
정자에는 유전자 조절과 많은 세포 과정에 중요한 작은 비암호화 RNA 분자가 풍부하게 포함되어 있습니다. 그것들이 변형될 때, 그들의 기능은 다양한 생물학적 과정에 걸쳐 크게 변합니다.
연구진은 고콜레스테롤 식단을 먹인 쥐의 정자에 있는 작은 RNA 분자가 식단에 대한 노출에 대한 반응으로 변화를 겪는다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 변형된 작은 RNA 분자가 쥐 배아 줄기세포의 초기 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다.
저우 교수는 “대부분의 연구가 모성 요인이 자손의 건강에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있습니다. 아버지의 노출이 자손의 건강에 미치는 영향은 대체로 간과되어 왔습니다“라고 설명했습니다.
그는 "부모의 노출이 자손의 만성 질환 발병에 미치는 영향을 연구하는 것은 일반적으로 실험에 시간이 많이 걸리고 더 많은 자원과 신중한 계획이 필요하기 때문에 어렵습니다"라고 말했습니다.
연구가들은 왜 암컷 자손만 CVD에 걸리는지 명확하게 밝히지 못하였습니다.
저우와 그의 팀은 실험에서 유전자 조작 수컷 쥐에게 고콜레스테롤 식단을 먹였는데, 그 결과 고지혈증이 생겼는데, 치료하지 않으면 심장병과 뇌졸중으로 이어질 수 있는 질환이었습니다.
그런 다음 이 쥐를 규칙적이고 콜레스테롤이 낮은 식단을 먹인 암컷 쥐와 교배시켰습니다. 그들의 새끼들은 또한 저콜레스테롤 식단을 먹였습니다. 암컷 자손은 죽상 동맥 경화증이 2~3배 증가한다는 것이 밝혀졌습니다.
"우리의 연구는 부모의 노출로 인해 발생하는 만성 질환의 원인을 이해하는 데 기여합니다. 우리는 우리의 발견이 인간의 자손 심혈관 건강에 대한 아버지의 노출의 영향에 대한 연구를 자극하기를 희망합니다"라고 Zhou는 말했습니다.
연구진은 정자 RNA를 연구하기 위해 UCR에서 개발한 PANDORA-seq 방법을 사용했습니다.
이상의 기사는 2024년 9월 10일 MedicalXpress에 게재된 “Mouse study finds fathers on unhealthy diets can increase risk of cardiovascular disease in their daughters”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Mouse study finds fathers on unhealthy diets can increase risk of cardiovascular disease in their daughters (medicalxpress.com)
* 추가정보 출처 : JCI Insight - Paternal hypercholesterolemia elicits sex-specific exacerbation of atherosclerosis in offspring
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