쥐 정자가 갈고리처럼 생긴 머리로 자궁 내벽을 찍어 빠르게 이동하는 현상이 최초로 포착됐다.

UNIST  박정훈, 김재익 교수팀은 일본 교토대학교 류흥진 박사와 공동 연구를 통해 실제 암컷 생식기관에서 정자의 움직임을 분석한 결과 이 같은 현상을 관찰했다고 밝혔다. 

설치류 정자의 머리끝은 그 모양이 둥글고 매끈한 인간과 달리 갈고리 모양을 지니고 있다.  이번 연구는 그 갈고리의 기능에 관한 두 가지 대립하는 가설을 실제 생체조직 내에서 검증하기 위해서 이뤄졌다. 

그 간 쥐 정자들 끼리 이 머리 갈고리가 '기차'처럼 있어 난자를 향한 이동 속도를 높인다는 정자협력 가설이 유력했다. 그러나 이번 연구에서는 이런한 현상이 제대로 관찰되지 않았다.

대신 쥐 정자가 머리갈고리를 자궁과 난관 내벽에 찍어 이동하는 현상, 정자 머리들의 방향 정렬, 정자들의 꼬리가 싱크로나이즈드 수영 선수들처럼 함께 움직이는 동기화 현상 등이 처음으로 관찰 됐다.

특히 정자가 머리 갈고리로 내벽을 찍어 이동하는 현상은 또 다른 가설인 '정자 암컷 생식기관 상호 작용 가설'에 힘을 보태주는 관찰 결과다. 

연구팀은 ‘기차 가설’을 완전히 뒤집기 위해서는 통계적으로 유의미한 데이터를 확보하는 추가 연구가 필요하다고 설명했다. 그 간 '기차 가설'은 관측 기술의 한계로 2차원 배양디쉬에서만 관찰 됐으며 이번 연구에서 소수의 기차군집이 발견되긴 했으나 그 이동 속도가 개별 정자에 비해 빠르지 않았다. 

이번 관찰은 이광자현미경 기술기반의 3차원 영상 획득 기술 개발을 통해 이뤄졌다.  이광자 현미경은 고에너지 광자 1개 대신 저에너지 광자 2개를 쏴 시료 손상을 최소화 하고 장파장영역대를 사용해 생체 깊은 곳까지 볼 수 있는 기술이다.