이지연 교수는 미국 존스홉킨스 의과대학 연구팀과 함께 멜라토닌의 강력한 항산화 효과가 자궁 내 염증이 동반된 임신에서 태아의 성장과 발달에 긍정적인 영향을 미칠 것이라는 가설을 세웠다. 이후 임신중기 동물모델을 대상으로 멜라토닌을 미리 투여한 군과 투여하지 않은 군에 자궁 내 염증이 생겼을 때 어떤 변화가 생기는지 비교 분석했다. 그 결과 멜라토닌을 미리 투여한 군에서 자궁동맥 박동지수(pulsatility index, PI)를 비롯해 심기능, 태아 뇌의 염증 소견 등이 모두 호전되는 것을 확인했다.
자궁으로의 혈류 흐름을 측정하는 자궁동맥 박동지수는 멜라토닌을 미리 투여했을 때 0.80으로 멜라토닌을 투여하지 않은 군 1.34보다 40.3% 낮게 나타났다. 자궁동맥 박동지수가 높은 경우 태아에게 혈류가 원활하게 공급되지 못해 태아성장지연과 태아 뇌 및 소화기관 등의 장기손상, 조산 등이 발생할 수 있다.
태아 심장의 수축과 이완기능을 반영하는 Tei index 측정에서도 멜라토닌을 미리 투여한 군은 0.43으로 멜라토닌을 투여하지 않은 군 0.53보다 18.9% 낮게 나타나 멜라토닌이 태아의 심장 손상을 억제하는 것으로 확인됐다.
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이지연 교수는 “이번 연구를 통해 멜라토닌을 미리 투여한 군에서는 자궁 내 염증이 발생해도 조산과 태아 손상에 관련된 여러 지표들을 호전시킨다는 것을 최초로 확인할 수 있었다”며 “향후 자궁 내 염증이 동반된 임신에서 모체-태아의 혈류장애를 막고 태아의 손상을 예방할 수 있는 유용하고 안전한 약제로 멜라토닌을 사용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
