난소 저반응은 난임의 주요 원인 중 하나이며 IVF (in vitro fertilization) 를 진행하는 환자들에겐 매우 치명적이다. 또한, 해마다 난임 시술을 진행하는 산모의 나이는 증가하고 있고, 난소 저반응으로 고통받는 환자가 늘어나는 추세이다. 그러나 아직 난소 저반응의 정확한 원인은 밝혀지지 않았고 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용하고 있다고 알려져 있다. 최근, 난포 자극 호르몬 수용체 (follicle-stimulating hormone receptor; FSHR)의 이상이 난소 저반응을 일으킨다는 보고가 있다. 따라서 과거 본 실험자의 연구실에서 KGN 세포주에 siFSHR+FSH를 처리한 것을 난소 저반응 모델로 설정하였고 정상 모델과 유의미하게 차이 나는 4개의 miRNA (miR-130a-3p, miR-185-5p, miR-329-3p, miR-4463)를 찾아냈다.
본 실험자는 이 중 miR-329-3p가 난소 저반응 환자의 과립세포에서 어떠한 역할을 하는지에 초점을 맞추었다. 실험의 목표는 1) miR-329-3p의 표적 유전자를 발굴하고, 2) miR-329-3p가 표적 유전자를 조절할 수 있는지 확인하고, 3) miR-329-3p가 난소 저반응 환자에서 정상군과 차이 나게 발현하는지를 확인하여 추후 바이오마커로써 활용 가능한지 판단하는 것이었다. miR-329-3p의 표적 유전자 발굴을 위해 생물 정보학을 이용하여 난소 steroidogenesis와 관련된 (Adenylyl cyclase9 (ADCY9)과 Protein kinase A subunit beta (PRKACB)를 표적하고 있음을 알아냈다. miR-329-3p mimic (과발현), inhibitor (억제제)를 KGN 세포에 transfection 한 다음, quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (qRT-PCR), Western blot, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 통해 분석하였다. miR-329-3p의 과발현은 KGN 세포에서ADCY9와 PRKACB를 조절함으로써 난소 steroidogenesis와 에스트로젠 생산이 저하됨을 알 수 있었다.
KGN 세포에서 miR-329-3p의 표적 유전자를 알아내고 분자 조절 효과를 확인한 후 마지막으로 난소 저반응 환자에게서도 동일한 현상을 보이는지 확인하였다. 흥미롭게도 난소 저반응 환자의 생리 2일 차 혈청, hCG 투여일 혈청, 그리고 난자 채취일에 얻은 과립세포에서 miR-329-3p의 발현이 정상군에 비해 유의미하게 증가해 있었고 에스트로젠 또한 난소 저반응 환자에서 현저히 감소하여 있었다. 이는 우리가 KGN 세포로 실험을 진행하여 얻은 결과와 같은 결과를 보였다. 추가로 환자의 과립세포에서 FSHR의 발현이 줄어든 것을 확인하였다.
종합적으로, 난소 저반응 환자의 혈청과 과립세포에서 높은 miR-329-3p의 발현은 FSHR 유전자 발현의 저하와 혈청의 낮은 에스트로젠 농도와 밀접한 관련이 있음을 증명하였다. 따라서, miR-329-3p는 IVF를 진행하는 환자 중에서 FSHR의 이상과 관련된 난소 저반응 환자를 진단할 수 있는 바이오마커로써 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.