여성화 (생물학)
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1. 개요
여성화는 생물학에서 암컷의 특징이 나타나는 현상을 의미한다. 인간의 경우, 태아는 초기에는 남녀 생식기의 원기를 모두 가지며, Y 염색체의 SRY 유전자에 의해 고환이 형성되면 남성화가, SRY 유전자가 없으면 난소가 형성되어 여성화가 진행된다. 병적인 여성화는 남성에게 여성형 유방과 같은 여성적 특징이 나타나는 경우로, 호르몬 불균형, 유전적 질환 등이 원인일 수 있다. 동물의 경우, 성염색체 외에도 환경적 요인이 성별 결정에 영향을 미치며, 공생 세균인 볼바키아에 의해 여성화가 일어나기도 한다. 탈여성화는 암컷의 발달 과정이 수컷의 특징에 의해 방해받는 현상으로, 호르몬의 영향으로 발생할 수 있다.
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| 여성화 (생물학) | |
|---|---|
| 의학 정보 | |
| 질병 분류 | 내분비, 영양 및 대사 질환 생식기 및 유방 질환 |
| 관련 증상 | 여성형 유방 성기능 장애 불임 골다공증 심혈관 질환 |
| 생물학적 여성화 | |
| 정의 | 생물학적 성별이 남성인 개체가 여성의 생물학적 특성을 발달시키는 과정 |
| 원인 | 내분비계 교란 물질 노출 에스트로겐 과다 안드로겐 결핍 |
| 영향 | 생식 기능 저하 생태계 교란 |
| 관련 연구 | |
| DDT 연구 | D. 프라이와 C. 툰의 갈매기 배아 연구 (1981)에서 DDT가 갈매기 배아의 여성화를 유발함을 밝힘 Fry D, Toone C. DDT-induced feminization of gull embryos. Science. 1981 Aug 21;213(4510):922-4. doi: 10.1126/science.7256288. PMID: 7256288. |
| 잉어 연구 | 실비아 히메노, 안톤 헤릿센, 팀 보우머, 한스 코멘의 잉어 연구 (1996)에서 수컷 잉어의 여성화 현상 관찰 Gimeno S, Gerritsen A, Bowmer T, Komen H. Feminization of male carp. Nature. 1996 Nov 21;384(6606):221-2. doi: 10.1038/384221a0. PMID: 8918871. |
2. 인간의 여성화
인간에게서 여성화는 정상적인 발생 과정의 일부이기도 하지만, 특정 조건 하에서는 비정상적으로 나타나기도 한다.
정상적인 여성화는 태아 시기의 성 분화 과정에서 나타난다. Y 염색체의 SRY 유전자가 없다면 태아의 생식선은 난소로 발달하며, 이후 남성화 호르몬(안드로겐)의 영향 없이 여성 생식기가 발달하고 남성 생식기의 원기는 퇴화한다.[5]
반면, 남성에게서 여성화 증상이 나타나거나 여아가 부적절한 발달 시기에 2차 성징과 같은 여성화를 보이는 경우는 주로 내분비계의 유전적 또는 후천적 질환 때문이다.[3][6] 남성에게 나타나는 대표적인 비정상적 여성화 증상으로는 여성형 유방이 있는데, 이는 여성화 호르몬인 에스트로젠 수치의 상승이나 남성화 호르몬인 안드로겐의 부족 또는 작용 차단으로 인해 발생할 수 있다.[3][6] 때로는 안드로겐이 말초 조직에서 아로마타제 효소에 의해 에스트로겐으로 전환되어, 높은 안드로겐 수치에도 불구하고 여성형 유방과 같은 여성화 증상이 남성화 효과와 함께 나타나기도 한다.[3][6]
2. 1. 생물학적 기전
임신 6주차까지의 인간 태아는 생식선이 아직 분화되지 않은 상태로, 남성 생식기의 원기와 여성 생식기의 원기를 모두 가지고 있다.[5] 임신 6주차 즈음 성별 분화가 시작된다. 남성 태아의 경우, Y 염색체에 있는 SRY 유전자가 전사되고 번역되어 SRY 단백질을 만들어낸다. 이 단백질은 생식선을 고환으로 분화시킨다.[5] 반면, 여성 태아는 SRY 단백질이 없기 때문에 생식선이 난소로 분화한다.[5]생식선이 각각 고환과 난소로 분화된 후에는 성기의 발달 방향이 달라진다. 남성 태아는 고환에서 분비되는 남성화 호르몬(안드로겐 등)의 영향을 받아 남성 성기가 발달하는 남성화 과정을 거친다. 그러나 여성 태아는 이러한 남성화 호르몬의 작용이 없으므로 여성 생식기가 발달하고 남성 생식기의 원기는 퇴화하여 태아 성기의 여성화가 이루어진다.[5]
2. 2. 병적인 여성화
수컷에게서 발생하거나 부적절한 발달 시기에 여성화가 나타나는 경우, 이는 종종 내분비계의 유전적 또는 후천적 질환 때문이다. 인간 남성의 경우, 일반적인 여성화 증상 중 하나는 여성형 유방으로, 이는 에스트로겐과 같은 여성화 호르몬의 혈중 농도 상승으로 인해 유방이 부적절하게 발달하는 것을 말한다.[6] 또한, 남성화 호르몬(안드로겐)의 부족 또는 차단도 여성화의 원인이 될 수 있다. 안드로겐은 말초 조직의 아로마타제에 의해 에스트로겐으로 변환될 수 있기 때문에, 경우에 따라 높은 안드로겐 수치가 체모 증가, 목소리 변성, 근육량 증가와 같은 남성화 작용과 함께 여성형 유방과 같은 여성화 작용을 동시에 일으키기도 한다.[6]성염색체 이상에 의한 경우도 있으며, 대표적으로 클라인펠터 증후군(XXY 염색체)이 있다.
2. 3. 여성 호르몬 과다
여성 호르몬 과다의 원인은 다음과 같이 나눌 수 있다.- 여성 호르몬 과다 분비증
- 자발적인 여성 호르몬 과다 섭취
- 환경 호르몬
- 염색체 이상: 예시로 성염색체 XXY (클라인펠터 증후군)가 있다.
여성 호르몬 과다 시 다음과 같은 신체적 변화가 나타날 수 있다.
- 체형의 여성화
- 목소리가 가늘어짐.
- 여성형 유방
- 피부가 매끄러워짐
- 체모의 감소
또한, 이 경우 유방암의 발병 위험이 높아진다.
남성임에도 불구하고 여성화가 일어나거나, 여아가 부적절한 발육 연령에 여성화(2차 성징)가 일어나는 경우가 있는데, 이는 많은 경우 내분비계의 유전적 또는 후천적인 질환이 원인이 된다. 남성의 경우, 일반적인 여성화 증상 중 하나는 에스트로겐 등 여성화 호르몬의 혈중 농도 상승으로 인해 유방이 부적절하게 발달하는 여성형 유방이다.[6]
또한, 남성화 호르몬(안드로겐)의 부족 또는 차단도 여성화의 원인이 될 수 있다. 안드로겐은 말초 조직의 아로마타제에 의해 에스트로겐으로 변환되기도 한다. 이 때문에 경우에 따라 고농도의 안드로겐이 남성화 작용(체모 증가, 목소리 변성, 근육량 증가 등)과 여성화 작용(여성형 유방)을 동시에 일으키는 경우도 있다.[6]
3. 동물의 여성화
동물에서 여성화가 수컷에게서 발생하거나 부적절한 발달 단계에서 나타나는 경우, 이는 종종 내분비계의 유전적 또는 후천적 질환과 관련이 있다. 인간의 경우, 비정상적인 여성화의 흔한 징후 중 하나는 여성형 유방이다. 이는 여성화 호르몬인 에스트로젠 수치 상승 등으로 인해 유방이 비정상적으로 발달하는 현상이다.[3] 또한, 남성화 호르몬(안드로겐)의 결핍이나 차단도 여성화에 영향을 줄 수 있다. 때로는 안드로겐 수치가 높아도 남성화 효과(예: 체모 증가, 굵은 목소리, 근육량 증가)와 함께 여성화 효과(여성형 유방)가 동시에 나타나기도 하는데, 이는 안드로겐이 말초 조직에서 아로마타제에 의해 에스트로겐으로 전환될 수 있기 때문이다.[3]
3. 1. 성 결정 요인
포유류에서는 환경의 영향으로 성이 결정되는 일은 없으며, 유전적인 요인이 중요하다. 성염색체의 조합이 XX라면 암컷이 된다[7]。 반면, 그 외의 동물 그룹에서는 성염색체에 의한 제어 외에도 환경의 영향을 받는 등 다양한 방식으로 성이 결정된다는 것이 알려져 있다[7]。 예를 들어, 미시시피악어는 부화 시의 온도가 31.5°C 이하일 경우, TRPV4 유전자의 작용이 억제되어 암컷화가 일어나 반드시 암컷이 태어나는 것으로 알려져 있다[8]。3. 2. 공생 세균에 의한 여성화
곤충의 경우, 여성화는 생식 조작 공생체의 유전을 통해 발생할 수 있다. 이는 어미가 알에게 공생체를 전달하기 때문에 공생체의 유전을 촉진한다.[4] 따라서, 개체군 내에 공생체에 감염된 암컷이 많을수록, 공생체는 다음 세대로 더 많이 전달된다.알파프로테오박테리아강에 속하는 내생 세균 볼바키아(Wolbachia)는 육상 절지동물의 약 40% 종에 감염되어 있으며, 여성화를 포함한 4가지 방법으로 숙주의 생식을 조작하는 것으로 알려져 있다.[9] 볼바키아에 의한 여성화는 쥐며느리의 사례가 유명하다. 볼바키아에 감염된 유전적으로 수컷인 개체는 체내에서 웅성 호르몬 분비가 억제되어 여성화가 일어난다.[9] 이와 유사하게 배추흰나비도 볼바키아 감염으로 수컷이 암컷화하는 것으로 알려져 있다. 하지만 곤충에는 성 호르몬이 존재하지 않는다고 여겨지므로, 쥐며느리와는 다른 메커니즘에 의한 것으로 생각된다.[9] 그 외에도 매미충의 일종인 ''Zyginidia pullula''나 팥나방(''Ostrinia scapulalis'')에서도 볼바키아에 의한 여성화가 보고되고 있다.[9]
볼바키아 외에도 박테로이데스강에 속하는 ''Cardinum hertigii''가 윤벌과 기생벌 ''Encarsia hispida''에 감염되어 2배체의 수컷을 반수체의 암컷으로 만드는 것으로 알려져 있다.[9]
4. 탈여성화
생물의 발달 과정에서 암컷으로의 발달 과정이 수컷의 특성 발달에 의해 방해받는 성 분화 과정의 한 측면을 탈여성화라고 한다.[10] 인간에게는 남성화증이라고도 하며, 속발성 무월경, 피하 지방의 소실, 유방 위축 등의 탈여성화 징후가 보고되고 있다.[11]
생쥐를 사용한 실험에서 웅성 호르몬인 테스토스테론에 의한 탈여성화 작용이 증명되었다.[12] 태아기나 신생아기의 암컷에게 테스토스테론을 투여하면 성체기에 마운트 등의 수컷에게 특징적인 생식 행동이 증가하고, 반대로 암컷의 생식 행동이 감소한다.[12]
참조
[1]
논문
DDT-induced feminization of gull embryos
1981-08-21
[2]
논문
Feminization of male carp
1996-11
[3]
서적
Williams textbook of endocrinology
W.B. Saunders
[4]
논문
Feminizing Wolbachia in an insect, Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae)
2002-06
[5]
논문
生物学的に見た男女差
https://doi.org/10.1[...]
2018
[6]
서적
Williams textbook of endocrinology
W.B. Saunders
[7]
웹사이트
Special Story 雄と雌が決まる仕組み 魚から鳥，哺乳類まで
https://www.brh.co.j[...]
JT生命誌研究館
2023-07-08
[8]
논문
環境要因による性決定
https://doi.org/10.1[...]
2022
[9]
논문
昆虫の生殖を操作する細胞内共生細菌''Wolbachia''の機能と特徴
https://doi.org/10.1[...]
2014
[10]
웹사이트
Defeminization definition and meaning
https://www.collinsd[...]
ハーパーコリンズ
2017-11-26
[11]
웹사이트
思春期総合保健対策に関する研究
https://www.niph.go.[...]
2023-07-08
[12]
논문
社会行動の調節を司るホルモンの働き
https://doi.org/10.2[...]
2013
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