우주에선 임신 어렵다…정자 움직임 ‘뚝’ 떨어져 [우주로 간다]

우주의 미세중력 상태가 정자의 이동 능력을 떨어뜨리고 수정 및 배아 발달을 저해해 임신을 어렵게 할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

과학매체 라이브사이언스는 26일(현지시간) 호주 애들레이드대 니콜 맥퍼슨 교수 연구팀이 이 같은 내용을 담은 연구를 국제 학술지 커뮤니케이션스 바이올로지(Communications Biology)에 발표했다고 보도했다.

미세중력 환경, 정자 이동 능력에 저해

두 명의 우주비행사가 서로 교감을 나누는 모습을 상상한 이미지 (출처=챗GPT로 생성)

연구에 따르면 미세중력 환경은 정자의 방향 탐색 능력과 이동 효율을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 연구진은 ‘클리노스탯(Clinostat)’이라 불리는 우주 시뮬레이터를 활용해 미세중력 상태를 재현한 뒤, 여성 생식기관을 모사한 미로에 사람과 쥐, 돼지의 정자를 투입해 실험을 진행했다.

그 결과, 모든 종에서 정자가 지구 중력 환경보다 미세중력 환경에서 목표 지점에 도달하는 비율이 더 낮은 것으로 확인됐다.

맥퍼슨 교수는 “정자에 존재하는 단백질은 물리적 힘을 감지하는 ‘기계적 감지기’ 역할을 한다”며 “중력이 사라지면 이러한 감지 체계가 제대로 작동하지 못해 정자의 방향 감각과 이동 능력이 저해될 수 있다”고 설명했다.

연구진은 정자의 이동 능력이 미세중력 상태에 의해 부정적인 영향을 받는다는 사실을 발견했다. (출처=애들레이드 대학교 정자•배아 생물학 연구실)

연구진은 임신에 중요한 성호르몬인 프로게스테론을 추가했을 때 인간 정자의 방향 탐색 능력이 일부 회복되는 현상도 확인했다. 다만 효과를 보기 위해서는 여성 생식기관에서 자연적으로 나타나는 수준보다 훨씬 높은 농도가 필요했다.

맥퍼슨 교수는 “이론적으로 고용량 프로게스테론 투여가 가능하지만, 안전성과 효능 측면에서 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다.

수정률 감소 및 배아 발달 지연

연구진은 이어 쥐와 돼지를 대상으로 체외수정 실험을 진행해 미세중력이 실제 수정과 배아 발달에 미치는 영향도 분석했다. 그 결과 미세중력 환경에서 수정 성공률은 지구 중력 대비 쥐는 약 30%, 돼지는 약 15% 낮았다. 또한 수정 후 6일째 돼지 배아에서 발달 지연 징후가 관찰됐다.

이번 연구는 우주 환경에서의 생식 가능성에 중요한 과제를 제시하는 동시에, 중력이 생명 형성 과정에 미치는 영향을 새롭게 조명했다는 평가다.