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25.2: 난자형성
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Biology

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Oogenesis
 
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25.2: 난자형성

난자형성(oogenesis)은 감수분열(meiosis)에 들어가는 모든 전구세포(precursor cell)에 대해 하나의 성숙한 난세포(egg cell), 즉 난자(ovum)를 생산합니다. 이 과정은 정자형성(spermatogenesis)과 두 지점에서 다릅니다. 첫째, 난자형성 중 감수분열은 비대칭(asymmetric)입니다. 이는 제1감수분열(meiosis I)에서 큰 난모세포(oocyte; 세포질의 대부분을 포함)와 작은 극체(polar body)가 생성되고, 이 세포가 제2감수분열(meiosis II)로 넘어간다는 것을 의미합니다. 수정이 되면 난모세포만 배아(embryo)를 형성하기 때문에 난모세포로 치우친 세포 내용물의 분포는 충분한 세포질(cytoplasm)과 영양분이 발달의 초기 단계를 지원할 수 있게 만듭니다. 둘째, 난자형성 중 감수분열은 다음과 같은 두 가지 뚜렷한 지점에서 “정지s”합니다: 한 번은 배아 성장 중에, 다른 한 번은 사춘기에. 포유류의 난모세포는 성적 성숙이 될 때까지 제1감수분열 전기(prophase I)에 정지해 있습니다. 성적 성숙이 이뤄지면 그때 호르몬의 영향을 받아 제1감수분열이 재개되고 난자 전구세포(egg precursor cell)가 나팔관(fallopian tube)으로 방출될 때까지 지속합니다. 배란(ovulation) 시 전구세포는 난소(ovary)에서 나와 수정(fertilization)이 일어나면 자극을 받아 제2감수분열(meiosis II)을 끝내고 완전한 난자를 형성합니다.

난자형성과 나이 및 기타 요인

난자형성 중 발생하는 결함은 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 특히, 제1감수분열 또는 제2감수분열 중 염색체 분리 시 생기는 문제로 배아가 이수체(aneuploid)가 될 수 있으며, 이는 비정상적인 수의 염색체가 포함되어 있음을 의미합니다. 나이가 올라가면 아이가 특정 유형의 이수성(aneuploidy)을 가질 위험이 올라갑니다. (예: 중추신경계 이상, 발달 지연 및 유아 사망으로 이어지는 파타우 증후군(Patau syndrome). 염색체 13번의 추가 사본으로 인해 밣생합니다.) 이 “나이효과”에 대한 몇 가지 설명이 제시되었는데, 이에는 시간 경과에 따른 감수분열 방추체 장치(meiotic spindle apparatus; 분열 중 염색체를 분리하는 역할을 담당)의 저하 또는 난소에 비정상 세포가 점진적으로 축적되는 것이 포함됩니다. 따라서 35세 이상일 경우 일반적으로 혈액검사, 초음파를 통한 목덜미 반투명 검사(nuchal translucency screening), 융모막융모채취(chorionic villus sampling), 양수 검사(amniocentesis) 등의 태아 검사(prenatal testing)가 제공되며 태아가 염색체 이상을 가졌는지 여부를 확인할 수 있습니다.

다른 연구자들은 나이 외에도 특정 질병이 난모형성과 난모세포의 질에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 연구하고 있습니다. 이러한 질환 중 하나가 자궁내막증(endometriosis)입니다. 자궁내막증은 일반적으로 생리 전 자궁(uterus)에 모여드는 내막이 난소낭종(ovarian cyst), 대장(large intestine) 또는 배안 내벽(lining of the abdominal cavity)과 같은 신체 다른 곳에 축적되는 현상입니다. 자궁내막증이 있는 사람으로부터 체외 수정을 위해 채취한 난모세포는 감수분열 방추체 장치에 결함이 있거나 수정률이 감소할 수 있습니다. 이 질병에 대한 연구는 계속 진행 중이지만, 일부 과학자들은 난모세포의 질이 낮은 것이 면역 관련 단백질의 증가나 환자들의 호르몬 수치의 변화 때문일 수도 있다고 가설을 세웠습니다.

마지막으로, 환경 요인이 난자형성에 미치는 영향과 이수체의 관계를 알아보는 연구도 있습니다. 씹는 담배 사용, 호르몬 사용, 그리고 심지어 많은 플라스틱의 구성 요소인 비스페놀-A(bisphenol-A)에 노출되는 것까지 모두 난자형성과 감수분열 과정에 악영향을 미친다고 제안되었습니다.


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