세계보건기구에 의하면 최근 전세계 부부의 15%가 난임을 진단받고 그중에 10~15%가 무정자증에 의한 것으로 보고된다. 무정자증은 폐쇄성 무정자증과 비 폐쇄성 무정자증으로 나눠진다. 대부분의 비 폐쇄성 무정자증 환자들의 경우, azoospermia factor (AZF) 부분의 미세결절 또는 클라인펠터 증후군이 대표적인 원인으로 알려져 있지만 이 외의 유전적인 원인이 명확히 밝혀지지 않았다.

최근 들어 microRNA에 대한 연구가 활발하게 진행되면서 이것이 비폐쇄성 무정자증을 포함한 여러 질병들의 생체표지자로서 사용될 수 있다는 보고들이 나오고 있다. MicroRNA는 표적 유전자와 결합하여 유전자의 발현을 조절하는 역할을 한다. 하지만, 결합하는 서열에 변이가 생기게 되면 결합이 제대로 이루어지지 않아 유전자의 발현을 비정상적으로 조절한다. 이러한 결과가 비 폐쇄성 무정자증에 원인이 될 수 있다는 보고에 따라 이번 연구에서는 한국 비 폐쇄성 무정자증환자들을 대상으로 microRNA와 그것의 표적유전자간의 결합에 영향을 줄 수 있는 변이들을 3500 genetic analyzer을 통해 분석하고자 했다.

비 폐쇄성 무정자증의 원인 중 하나는 정자형성과정의 결함이다. 따라서, 이 연구에서는 고환에서 발현하면서 정자형성과 연관된 유전자를 표적 하는 microRNA-188과 microRNA-34c를 선택해 분석을 진행했다.

microRNA-188은 정자형성 동안 DNA mismatch repair 개시에 관여하는 MLH1을 표적으로 하고, microRNA-34c는 세포의 분화 및 증식을 제어하는 NOTCH 신호 전달 경로에 관여하는 NOTCH2를 표적으로 한다. 비 폐쇄성 무정자증 환자에서 MLH1과 NOTCH2가 과 발현하는 경향을 보인다는 보고를 바탕으로 이 현상이 표적서열에 존재하는 변이 때문인지 확인하기 위해 microRNA-188과 microRNa-34c의 seed 서열과 유전자에 존재하는 표적서열의 염기서열분석을 진행했다.

염기서열을 분석한 결과, 우리의 비 폐쇄성 무정자증 환자에서는 변이가 발견되지 않았다. 따라서, 한국인 비 폐쇄성 무정자증 환자는 microRNA-188, microRNA-34c과의 연관성이 크지 않을 수 있다는 결론을 얻었다.

한편, 본 실험에서 microRNA-34c의 결합부위가 아닌 NOTCH2의 3' UTR에서 3가지의 변이 (rs.835576, rs.699780, rs.3795664)를 발견했다. 그러나 3개의 변이는 한국인 참조 유전체 데이터베이스에서 변이출현 빈도가 1%보다 높아 모두 정상적인 변이 (normal variant)로 여겨진다. 추가적으로, 한국인 비 폐쇄성 환자를 대상으로 miR-188, miR-34c 이외에 정자형성과정과 관련이 있는 유전자를 표적으로 하는 다른 microRNA에 대한 연구가 필요하다고 여겨진다 (Table 4).