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정자 운동성 높여주는…고환(불알)의 최적 온도는 33.5°C/"특정 단백질 채널(캣스퍼),정자의 적정온도 초과 때 '온도조절장치' 역할" 밝혀내
"남자는 항상 아랫도리를 차갑게 유지해야 한다"는 말이 있다.사정된 정자가 난자를 향해 잘 헤엄쳐 나갈 수 있게 도와주는 고환(불알 또는 정소)의 최적 온도는 33.5°C라는 연구 결과가 나왔다.미국 워싱턴대 의대 연구팀은 고환의 온도가 너무 높아지면 특정 단백질 채널인 캣스퍼(CatSper)가 활성화해 온도를 낮춘다는 새로운 사실을 알아냈다며 이같이 밝혔다.
연구의 교신 저자인 폴리나 V.리슈코 박사(세포생물학·생리학)는 "고환이 33.5°C를 넘으면 활성화해 온도를 조절하는 장치인 특정 단백질 채널(캣스퍼)를 정자세포에서 발견했다.이는 고환이 체온(평균 36.5°C)보다 약 3°C 더 낮게 유지해야 할 필요성이 있음을 보여준다"고 말했다.그는 "이 때문에 고환이 몸밖으로 나와 매달려 있는 것으로 진화됐다고 추정한다"고 덧붙였다.
고환은 음낭 안의 좌우에 하나씩 있는 생식샘으로 타원형이다.정자를 만드는 고환은 체온보다 더 차가운 상태를 유지해야 생식력이 높아진다.리슈코 박사는 "정액에는 정자가 사정 후 여성 생식기관에 이를 때까지 너무 뜨거워지지 않게 '조기 열 활성화'로부터 보호하는 화합물(스퍼민,카지노 4 회 다시 보기Spermine)이 포함돼 있다"고 설명했다.
"고환이 몸밖으로 나와 매달려 있는 것으로 진화한 까닭은?"
연구팀에 의하면 정맥류로 고환의 온도가 높아지면 불임의 원인으로 작용할 수 있다.정맥류는 정맥의 벽 일부가 어떤 요인으로 얇아지고 혈관이 팽창해 생기는 심혈관병이다.이번에 발견한 정자의 온도 조절 메커니즘은 포유류가 고환이 몸 밖에 매달리게 진화한 까닭을 설명해준다.또한 "남자는 하체가 차가워야 한다"는 속설의 타당성을 확인한 셈이다.
특정 단백질 채널(CatSper)은 칼슘이 정자세포로 유입되게 해준다.이 단백질 채널은 정자의 온도가 33.5°C를 초과하면 활성화해 온도를 감지하는 스위치처럼 작동한다.리코슈 박사는 "남성이 최적의 생식력을 유지하려면 고환의 온도를 34°C 이하로 유지해야 한다"고 강조했다.
연구팀은 개별 정자세포를 통해 흐르는 미세한 전기 흐름을 측정하고,세포 주변의 온도를 정밀 조절해 특정 단백질 채널이 열에 어떻게 반응하는지 관찰했다.그 결과 고환의 온도가 약 38°C로 높아지면 특정 단백질 채널을 통해 흐르는 칼슘 흐름도 크게 증가하는 것으로 나타났다.이 효과는 유전자 조작으로 기능적인 캣스퍼를 없앤 생쥐의 정자세포에선 사라지는 것으로 확인됐다.이 단백질 채널이 고환에서 핵심적인 온도센서,벅샷 룰렛 필승법온도조절장치 역할을 하는 것으로 분석됐다.
이 연구 결과(The essential calcium channel of sperm CatSper is temperature-gated)는 국제학술지 ≪네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)≫에 실렸고 미국 과학문화포털 '스터디파인즈(Studyfinds)'가 소개했다.
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