요약:
자폐 스펙트럼 장애 진단을 받는 남성의 비율이 여성보다 훨씬 더 높은 이유는 무엇인가요? 이 현상은 오랫동안 신경과학과 유전학 분야의 연구 수수께끼였습니다. 현재 통계에 따르면 남아는 여아보다 자폐증 진단을 받을 가능성이 약 3~4배 더 높지만 자폐증과 관련된 유전자는 남성에게만 고유한 것은 아닙니다. 보스턴 아동병원(Boston Children's Hospital)의 새로운 연구에 따르면 X 염색체에 있는 특별한 유전자가 여성의 뇌를 추가적으로 보호함으로써 이러한 성별 차이를 부분적으로 설명할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
연구원들은 왜 각각 제한된 효과를 지닌 수백 가지의 서로 다른 유전적 변이가 함께 작용하여 자폐증 스펙트럼에서 유사한 특성을 유발할 수 있는지 이해하기를 희망합니다. 이를 위해 연구팀은 실험실에서 배양한 신경전구세포를 이용해 여러 자폐증 관련 유전자의 활성을 하나씩 감소시키고 그에 따른 사슬 변화를 관찰했다.
실험에 따르면 다양한 자폐증 관련 유전자를 방해하면 다른 관련 유전자의 활동에도 반복적으로 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 27개의 다른 자폐증 관련 유전자의 활성이 최소 10번의 실험에서 감소했습니다. 그런 다음 연구자들은 실험실에서 배양한 뇌 오가노이드를 사용하여 이를 검증했으며, 이 유전자들 사이에 상호 연결된 조절 네트워크의 존재를 더욱 뒷받침했습니다.
이러한 유전자의 조절 관계를 분석하면서 연구팀은 X염색체-ZFX에 위치한 유전자에 주목했습니다. 자폐증과 관련된 많은 유전자를 포함하여 다른 유전자를 활성화하는 데 도움이 되는 아연 핑거 전사 인자 단백질의 유전자 코드입니다.
인간 여성은 일반적으로 두 개의 X 염색체를 가지고 있지만, 대부분의 세포에서는 관련 단백질의 과잉 생산을 피하기 위해 X 염색체 중 하나에 있는 많은 유전자가 꺼집니다. 특별한 예외는 ZFX이며 일반적으로 두 X 염색체 모두에서 활성화됩니다. 이는 여성 세포가 더 높은 수준의 ZFX 발현을 가질 수 있어 다른 자폐증 관련 유전자가 파괴될 때 전체 유전자 조절 네트워크의 정상적인 활동을 유지하는 데 도움이 될 수 있음을 의미합니다.
남성은 ZFX에 해당하는 Y염색체 유전자 ZFY를 갖고 있지만 ZFY가 다른 유전자를 활성화하는 능력은 상대적으로 약한 것으로 연구 결과 밝혀졌다. 이러한 차이는 특정 자폐증 관련 유전적 변화에 직면했을 때 남성에게는 없는 추가적인 완충 메커니즘이 여성의 뇌에 있다는 것을 의미할 수 있습니다.
또한 연구자들은 이전에 기증된 인간 뇌 조직의 유전자 발현 데이터를 재분석한 결과 자폐증 진단을 받은 남성의 흥분성 뉴런에서 ZFX 활동이 감소했다는 사실을 발견했습니다. 이 결과는 자폐증의 성별 차이에 ZFX가 관여할 수 있는 가능성에 대한 추가 단서를 제공합니다.
이번 연구는 유전학 분야에서 오랫동안 논의되어 온 '여성 보호 효과' 가설과 일치합니다. 2014년 유전학 연구에 따르면 여성은 자폐증 진단을 받는 비율이 낮았지만 이미 진단을 받은 여성은 자폐증과 관련된 유전적 위험 요소를 더 많이 갖고 있는 경향이 있는 것으로 나타났습니다. 이는 여성이 진단 자격을 갖추기에 충분한 특성을 나타내기 전에 더 높은 수준의 유전적 영향을 견뎌야 할 수도 있음을 시사합니다.
그러나 연구원들은 ZFX가 여성을 자폐증 위험으로부터 보호하는 유일한 이유임을 입증하기에는 현재의 연구 결과만으로는 충분하지 않다고 강조했습니다. 이번 실험은 주로 남성 유래 줄기세포주를 사용했으며, 남성 세포와 여성 세포의 차이는 아직 완전히 비교되지 않았다. 추가적인 ZFX 발현이 보호 효과를 생성할 수 있는지 여부를 직접 테스트하기 위해서는 다양한 성별 소스의 세포를 사용하는 향후 실험이 필요합니다.
또한 남성과 여성의 자폐 진단율 차이는 사회문화적 요인과 진단 기준에 따라 영향을 받을 수도 있습니다. 일부 소녀들은 명백한 자폐적 특성을 가지고 있지만 그 증상 때문에 인식되지 않을 수도 있습니다. 2012년 인구 기반 연구에 따르면 상당한 지적 또는 행동적 어려움이 동시에 발생하지 않고 자폐 특성 점수가 높은 소녀는 임상 진단 기준을 충족할 가능성이 더 낮았습니다.
일부 여성은 의식적 또는 무의식적으로 사회적 행동을 모방하고 자신의 특성을 숨김으로써 주변 환경에 적응할 수도 있습니다. 이러한 현상은 종종 특징적인 위장이라고 불리며 식별 및 진단의 어려움도 증가시킵니다. 따라서 더 많은 남성이 진단된다는 사실이 반드시 두 성별의 실제 질병 상태 사이에 동일한 수준의 불균형이 있음을 의미하는 것은 아닙니다.
연구원들은 또한 다른 생물학적 설명도 배제하지 않았습니다. 예를 들어, 나중에 자폐증으로 진단된 남자 태아의 양수에 대한 연구에서는 상대적으로 높은 수준의 스테로이드 호르몬 활성이 발견되었으며, 이는 태아 발달 중 호르몬 환경이 관련될 수 있음을 시사합니다. 다른 연구에서는 자폐증 위험에 영향을 줄 수 있는 호르몬 모방 효과가 있는 환경 오염 물질을 조사했습니다.
이 연구는 Autism Speaks의 박사후 연구 보조금의 지원도 받았습니다. 이 조직은 과거에 자폐증을 주로 치료가 필요한 상태로 묘사한 것에 대해 신경다양성 옹호자들로부터 비판을 받아왔습니다. 최근 몇 년 동안 조직에서는 자폐증 치료를 목표로 하는 연구를 더 이상 지원하지 않는다고 밝혔지만, 학계와 사회에서는 자폐증을 질병으로 간주해야 하는지 아니면 인간의 신경 다양성의 징후로 간주해야 하는지에 대해 여전히 다른 견해가 있습니다.
과학적인 관점에서 볼 때, 이 연구의 의의는 단일 유전자가 조절 네트워크를 통해 수많은 다른 유전자의 활동에 영향을 미칠 수 있고 성별에 따라 뇌 발달에 다른 역할을 할 수 있다는 점을 밝혀냈다는 것입니다. 그러나 ZFX가 자폐증의 성별 차이를 어느 정도 설명할 수 있는지에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.
관련 연구 결과가 네이처 저널에 게재되었습니다.
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