미국-일본-스웨덴-호주 공동 연구팀
남성 결정 Y염색체 나이들면서 감소...심혈관질환 원인
골수서 Y염색체 제거한 생쥐 실험 통해 검증

갱년기는 성호르몬 감소로 여러 증상이 나타나는 기간이다. 중년 여성에게 주로 나타나는 것으로 알려져 있지만 30대 후반부터 50대 중반까지 성호르몬 분비가 서서히 감소하는 남성에게도 나타난다. 특히 축 쳐진 어깨와 뒷모습은 갱년기가 시작된 중년 남성을 대표하는 이미지이기도 하다. 과학자들이 남성들이 나이가 들면서 성염색체의 감소로 심장병 위험이 높아진다는 사실을 밝혀내 나이들어 슬픈 남성들의 어깨를 더 쳐지게 만들었다.

미국 버지니아대 의대, 일본 오사카 메트로폴리탄대 의학전문대, 치바대 의학전문대, 스웨덴 웁살라대, 호주 뉴사우스웨일즈대 공동 연구팀은 남성은 나이가 들면서 세포에서 성결정염색체로 알려진 Y염색체가 감소하면서 심장 질환을 앓을 가능성이 여성보다 높다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 7월 14일자에 실렸다.

여성도 그렇지만 남성은 나이가 들면서 머리카락과 근육의 탄력이 사라지고 무릎 연골도 약해지거나 손상되는 경우가 많다. 또 세포에서 Y염색체가 줄어들기 시작한다. 지금까지 과학자들은 남성들의 Y염색체 상실이 각종 질병 발병과 높은 사망률에 영향을 미칠 것으로 예측했을 뿐 직접적인 증거를 찾아내지 못했다.

Y염색체는 X염색체의 10분의1 미만에 해당하는 71개 유전자만 갖고 있어 태어날 때 성을 결정하는 역할만 할 뿐, 인체에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 알려져 있다. 실제로 세포 분열을 할 때도 Y염색체는 전달되지 않는 경우가 많다.

Y염색체는 혈액분석을 통해 파악할 수 있는데 앞서 많은 연구들에 따르면 70세 이상 남성의 40%, 93세 이상의 남성 57%에서는 일부 백혈구에서 Y염색체를 찾을 수 없다. 또 70세 이상 남성들의 세포 80% 이상에서는 Y염색체 길이가 짧다. 특히 세포는 Y염색체 없이도 생존할 수 있지만 Y염색체가 없는 남성들은 심혈관질환, 암, 알츠하이머, 파킨슨병 등 각종 노화 관련 질환에 시달리는 경우가 많다.연구팀은 이 같은 사실에 착안해 Y염색체가 건강에 미치는 영향을 파악하기 위해 생쥐 실험을 했다. 연구팀은 크리스퍼-캐스9 유전자 가위를 이용해 생쥐 38마리의 골수세포에서 Y염색체를 제거했다. 그 다음 골수를 제거한 어린 수컷 생쥐들에게 Y염색체가 제거된 골수를 다시 이식한 뒤 2년 동안 같은 나이의 수컷 생쥐들과 비교했다.

그 결과, Y염색체 없는 골수를 이식받은 생쥐들의 40%는 600일 이내에 사망했지만 Y염색체를 가진 다른 수컷 생쥐들은 2년 이상 생존한 것으로 확인됐다. 또 Y염색체가 없는 생쥐는 골수 이식 15개월 후 심장 수축력이 20% 가까이 줄었다. Y염색체가 결핍된 생쥐의 심장을 분석한 결과 섬유증 환자들처럼 심근육이 경화된 것이 관찰됐다. 심장 근육이 경화되면서 혈액을 펌프질하는 능력이 줄어든 것이다. 이 때문에 각종 노화 관련 질환에 시달리게 되는 것이다.

연구를 이끈 미국 버지아대 의대 케네스 월시 교수(생물화학·심혈관생물학)는 “이번 연구는 Y염색체 상실이 건강에 미치는 영향을 처음으로 검증했다는데 의미가 크다”며 “이를 통해 남성이 여성보다 노화 관련 질병으로 고통 받는 경우가 많고 여성보다 평균수명, 기대수명이 짧은 이유를 설명할 수 있을 것”이라고 설명했다.