생쥐와 제브라피시 유전자 분석 결과…”임산부 식단 중 단백질 섭취량 중요”
임산부가 먹는 음식 중 단백질 양에 따라 아기의 얼굴 모양이 달라질 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
스웨덴 카롤린스카연구소 등 국제 연구팀은 인간 배아 안면조직의 유전자를 시퀀싱(염기서열분석)하고 생쥐와 제브라피시를 대상으로 실험한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.
종전 연구 결과를 보면 유전이 사람의 얼굴 모양을 결정하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 하지만 일부 연구 결과에서는 임신 중 환경 조건 등 다른 요인도 자녀의 얼굴 모양에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 인간 배아에서 채취한 안면 조직을 시퀀싱하는 것에서 연구를 시작했다. 연구팀은 세포가 음식을 처리하는 방식에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 특정 신호전달경로(mTORC1 경로)와 관련된 유전자와 연관성이 높은 증폭자(Enhancer)를 발견했다. 증폭자는 가까이에 있는 유전자의 전사(DNA 주형에서 RNA를 합성하는 과정)를 촉진하는 역할을 한다.
연구 결과에 따르면 특정 신호전달경로가 초기 단계의 골격 형성을 조절함으로써 자녀의 얼굴 구조에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 생쥐와 제브라피쉬의 특정 신호전달경로를 활성화하면 콧구멍이 정상보다 두껍고 얼굴이 더 커지는 것으로 나타났다. 또 특정 신호전달경로를 비활성화하면 얼굴이 정상보다 더 길어지고, 생쥐의 경우 주둥이가 더 커지는 것으로 나타났다.
연구팀은 단백질 섭취가 mTORC1 경로를 활성화할 수 있을 것으로 보고, 한 그룹의 생쥐에게 고단백 사료를 먹였다. 그 결과 일반 사료를 먹은 생쥐에 비해 신호전달에 차이를 나타냈다. 단백질을 추가로 섭취한 생쥐의 배아는 턱뼈가 정상보다 더 낮고 콧구멍이 정상보다 더 두꺼워지는 것으로 나타났다. 연구팀은 “모체의 식단이 안면 발달에 영향을 미칠 수 있다”고 결론지었다.
이 연구에는 스웨덴 예테보리대, 오스트리아 빈의대, 벨기에 루벤가톨릭대, 체코 브루노공대, 러시아 카잔연방대, 일본 준텐도대 등도 참여했다. 이 연구 결과(The level of protein in the maternal murine diet modulates the facial appearance of the offspring via mTORC1 signaling)는 국제학술지 ≪네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)≫에 실렸다.
