여성의 나이가 들수록 임신이 어려워지는 이유는 난자의 수가 줄어들기 때문만은 아니다. 난자가 정상적으로 성숙하고 수정된 뒤 건강한 배아로 발달할 수 있는 능력도 함께 떨어진다. 그렇다면 이미 노화가 진행된 난자의 기능을 다시 개선할 방법은 없을까.

최근 대만 연구진이 세포의 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아의 기능을 조절해 노화 난자의 성숙 능력을 개선할 수 있다는 실험 결과를 발표했다.

대만 가오슝보훈종합병원 등 공동 연구진은 2026년 10월 17일 국제학술지 ‘미토콘드리온(Mitochondrion)’에 미토콘드리아 융합을 촉진하는 물질 M1이 노화 관련 과립막세포와 난자의 기능에 미치는 영향을 분석한 연구 결과를 발표했다.

연구 결과 M1을 처리한 세포에서는 미토콘드리아의 형태와 에너지 대사 지표가 변화했으며, 노화 난자 실험에서는 성숙 과정의 중요한 지표인 극체 방출이 증가했다.

 

난자 노화의 또 다른 원인, 미토콘드리아 기능 저하

 

난자는 여성의 몸에서 가장 큰 세포 가운데 하나로, 정상적인 성숙과 수정, 초기 배아 발달을 위해 많은 에너지가 필요하다. 이 에너지를 생산하는 핵심 기관이 미토콘드리아다.

미토콘드리아는 세포 안에서 ATP라는 에너지 물질을 만들어낸다. 난자는 이 에너지를 이용해 염색체를 분리하고 감수분열을 진행하며 수정 이후 배아 발달을 준비한다.

그러나 여성의 나이가 들면 미토콘드리아의 기능이 저하될 수 있다. 에너지 생산 효율이 떨어지고 산화스트레스가 증가하면서 난자의 정상적인 성숙과 발달에 불리한 환경이 만들어지는 것이다.

난자를 둘러싸고 있는 과립막세포도 중요한 역할을 한다. 과립막세포는 난자의 성장과 성숙을 지원하고 난포 내부의 호르몬 및 대사 환경을 조절한다. 이 세포의 기능이 떨어지면 난자 역시 정상적인 성숙에 필요한 지원을 충분히 받지 못할 수 있다.

이번 연구는 난자 자체뿐 아니라 난자를 지원하는 과립막세포의 미토콘드리아 기능을 함께 살펴봤다는 점에서 주목된다.

 

미토콘드리아를 연결하는 M1, 세포 에너지 대사 변화 확인

 

연구진이 주목한 물질은 M1이다. M1은 미토콘드리아의 융합을 촉진하는 것으로 알려진 실험용 물질이다.

미토콘드리아는 세포 안에서 끊임없이 합쳐지고 나뉘는 과정을 반복한다. 이러한 융합과 분열의 균형은 에너지 생산과 세포 기능 유지에 중요한 역할을 한다.

연구진은 노화와 관련된 특징을 보이는 과립막세포 모델에 M1을 처리하고 미토콘드리아의 변화를 관찰했다.

그 결과 M1을 처리한 세포에서는 미토콘드리아의 형태가 변화하고 에너지 대사와 관련된 지표가 개선되는 양상이 나타났다. 세포 호흡과 ATP 관련 측정값에도 변화가 확인됐다.

이는 미토콘드리아의 구조와 기능을 조절하는 접근이 노화된 세포의 에너지 대사에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.

다만 미토콘드리아의 형태가 변화하거나 에너지 관련 지표가 개선됐다고 해서 세포의 노화가 완전히 되돌려졌다고 볼 수는 없다.

 

노화 난자에서 극체 방출 증가…성숙 능력 개선 가능성

 

이번 연구에서 특히 관심을 끄는 부분은 노화 난자의 성숙 과정에서 나타난 변화다.

난자는 수정 가능한 상태에 도달하기 위해 감수분열을 거친다. 이 과정에서 염색체 수를 절반으로 줄이고 작은 세포 구조인 극체를 방출한다.

시험관아기시술(IVF)에서도 극체는 난자의 성숙 여부를 판단하는 중요한 기준이다. 일반적으로 제1극체가 관찰되는 제2감수분열 중기(MII) 난자는 성숙 난자로 분류된다.

연구진이 노화 난자에 M1을 처리한 결과 극체 방출이 증가하는 현상이 관찰됐다. 난자가 감수분열을 진행해 성숙 단계에 도달하는 능력이 개선될 가능성을 보여준 것이다.

또한 산화스트레스와 미토콘드리아 기능에 관련된 일부 지표에서도 긍정적인 변화가 나타났다.

그러나 극체 방출이 증가했다는 사실이 곧 난자의 질이 좋아졌다는 의미는 아니다. 난자가 성숙하더라도 염색체 이상이 존재할 수 있으며, 수정과 배아 발달이 정상적으로 진행된다는 보장도 없다.

따라서 이번 연구 결과는 난자의 성숙 가능성을 보여준 것이지 임신율이나 출산율 개선을 입증한 것은 아니다.

 

고령 여성 IVF에도 적용할 수 있을까

 

여성의 나이가 많아질수록 IVF에서 확보할 수 있는 난자의 수와 질은 중요한 문제가 된다. 난소자극으로 난자를 채취하더라도 일부는 미성숙 상태이거나 수정 이후 정상적인 배아 발달로 이어지지 못할 수 있다.

이 때문에 난자의 성숙 능력을 개선하려는 연구는 고령 여성과 난소 기능이 저하된 여성의 난임치료에서 중요한 의미를 갖는다.

이번 연구처럼 미토콘드리아 기능을 조절해 난자의 성숙 과정을 개선할 수 있다면 향후 난자 체외성숙 기술이나 난소 노화 관련 치료법 개발에 새로운 접근 방법이 될 수 있다.

하지만 실제 임상 적용까지는 해결해야 할 문제가 많다.

이번 연구는 세포와 실험실 난자 모델을 대상으로 진행됐다. M1을 사람의 난자에 적용했을 때 동일한 효과가 나타나는지, 수정과 배아 발달에 어떤 영향을 미치는지, 장기적인 안전성은 확보되는지 아직 확인되지 않았다.

특히 M1은 현재 고령 여성의 난자 질 개선이나 난임치료를 위해 임상적으로 효과와 안전성이 입증된 약물이 아니다.

 

난자 노화 연구, 이제 세포 에너지 대사까지 주목

 

난자 노화는 오랫동안 여성의 나이와 염색체 이상을 중심으로 설명돼 왔다. 그러나 최근에는 미토콘드리아 기능과 에너지 대사, 산화스트레스, 난포 내부의 세포 환경 등 다양한 요인이 난자의 성숙과 발달 능력에 영향을 미친다는 점에도 관심이 높아지고 있다.

이번 연구 역시 난자 노화를 단순히 시간의 흐름에 따른 변화로만 바라보지 않고, 노화 과정에서 저하되는 세포 기능을 조절할 수 있는지 살펴봤다는 점에서 의미가 있다.

물론 난자 노화는 여러 생물학적 변화가 복합적으로 작용하는 현상이다. 미토콘드리아 기능을 개선한다고 해서 난자의 염색체 이상이나 노화에 따른 모든 문제가 해결되는 것은 아니다.

그럼에도 이번 연구는 노화 난자의 성숙 능력을 개선하기 위한 새로운 실험적 가능성을 제시했다.

앞으로 M1의 작용 기전과 안전성, 수정 및 배아 발달에 미치는 영향이 추가로 검증된다면 고령 여성의 난임치료를 위한 후속 연구로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

다만 궁극적으로 중요한 것은 실험실에서 난자의 성숙 지표가 개선되는 데 그치지 않고, 이러한 변화가 실제 건강한 아기의 출산으로 이어질 수 있는지를 확인하는 일이다.

 

※ 2026년 10월 17일 국제학술지 ‘미토콘드리온(Mitochondrion)’에 온라인 게재된 대만 가오슝보훈종합병원(Kaohsiung Veterans General Hospital) 등 공동 연구진의 미토콘드리아 조절 물질 M1과 난소 노화 및 난자 성숙에 관한 연구를 토대로 작성했습니다. 논문 DOI: 10.1016/j.mito.2026.102225. 원문 확인

 

※ 이번 연구는 기초 실험 단계의 결과로, 사람의 난자 질이나 임신율·생아출산율 개선 효과를 입증한 것은 아닙니다. 난임치료와 관련한 의학적 판단은 생식의학 전문의와 상담해야 합니다.