생명과학과 임화선 교수, 멜라토닌의 자궁내막증 발달 억제 효능 규명

생명과학과 임화선 교수 연구팀은 멜라토닌이 자궁내막증 병변 및 질환 세포주에 미토콘드리아 기능장애를 일으키고 tiRNA발현을 조절하여 특이적으로 세포 증식을 억제할 수 있다는 연구 결과를 발표했다.

임화선 교수가 교신저자로 참여한 이 연구는 고려대학교 송권화 교수 연구팀, 경상국립대 박선우 교수 연구팀 그리고 서울대학교 김희승 교수 연구팀과 공동으로 수행되었으며 그 연구결과는 내분비학, 생리학, 뇌과학 분야 국제전문학술지인 Journal of Pineal Research(IF: 12.081, JCR 분야 상위 3.09%)에 11월 18일 온라인 게재되었다.

자궁내막증은 자궁내막 조직이 난소, 나팔관, 복막 등의 조직에 부착하여 비정상적으로 증식하는 질환으로 가임기 여성의 약 15%에서 발병하며, 통증과 부정출혈뿐만 아니라 난임의 주요한 원인으로 손꼽히고 있다. 이를 치료하기 위하여 수술과 호르몬 요법이 시행되고 있으나, 재발 빈도가 높고 장기간의 투약이 불가능하다는 한계점을 가지고 있다.

멜라토닌은 생체 리듬을 조절할 뿐만 아니라 항산화·항염증과 같은 다양한 생리학적 활성을 가지고 있다고 보고되어, 본 연구팀은 자궁내막증 마우스 모델을 확립하여 멜라토닌 처리에 따라 자궁내막증 병변의 크기가 감소함을 확인하였다. 또한, 자궁내막증 상피세포주와 환자조직에서 분리·배양한 자궁내막증 기질세포를 이용하여 멜라토닌이 자궁내막증 세포에서 증식 억제, 사멸 유도 및 미토콘드리아 막전위와 산화적 인산화 변화를 통한 ATP 합성을 감소시키는 것을 확인하였다.

최근, 생물체내에서 작은 비암호화 RNA(small non-coding RNAs)의 일종인 운반 RNA 소편(tRF/tiRNA)이 RNA 간섭과 같은 다양한 생물학적 기능을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. 본 연구팀에서는 환자 유래 자궁내막증 기질세포와 마우스 자궁내막증 병변에서 tiRNAGluCTC 및 tiRNAAspGTC가 세포증식과 관련되어 있음을 확인하였고, 멜라토닌 처리에 의해 이 두 종류의 tiRNA가 감소함을 확인하였다.

이번 연구결과는 멜라토닌의 자궁내막증 병변의 발달을 억제하는 새로운 효능과 그 메커니즘을 규명한 것으로, 자궁내막증 환자의 치료물질로 활용 가능성을 제시하는 성과를 거두었다.

본 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구 및 신진연구 지원사업, 보건복지부 한국보건산업진흥원 공익적 의료기술연구사업 지원으로 수행되었다.

※ 논문명: Melatonin inhibits endometriosis development by disrupting mitochondrial function and regulating tiRNAs

※ 저널: Journal of Pineal Research

※ DOI: https://doi.org/10.1111/jpi.12842

▲ 멜라토닌에 의한 자궁내막증 병변 발달억제 메커니즘