배반포기(胚盤胞期, blastocyst stage)는 포유류의 발생 과정 중 하나로, 수정란이 세포 분열을 거듭하여 오디배(상실배, morula) 이후에 나타나는 초기 발생 단계를 가리킨다. 이 시기의 배아 구조를 배반포(胚盤胞, blastocyst) 또는 주머니배라고 한다.
발생 과정
인간의 경우 수정 후 약 5~7일경에 해당한다. 수정란이 난할을 반복하여 약 16세포기 이상이 되면 상실배를 형성하고, 이후 세포들 사이에 액체로 채워진 공동(포배강, blastocoel)이 생기면서 배반포로 이행된다. 배반포는 직경이 약 0.1~0.2mm 정도이며 빠르게 분열하여 200~300개의 세포로 구성된다.
구조
배반포는 크게 두 종류의 세포 집단으로 구성된다.
- 영양막(trophoblast): 배반포의 가장 바깥층을 구성하는 세포로, 이후 자궁 내벽에 착상(implantation)되고 태반(placenta)으로 발달한다.
- 내세포집단(inner cell mass, ICM): 배반포 내부 한쪽에 위치한 세포 덩어리로, 이후 배아 자체(epiblast) 및 배아 바깥 구조(extraembryonic structures)로 분화된다. 이 세포들은 전분화능(pluripotency)을 가지며, 배아 줄기세포(embryonic stem cell)의 주요 공급원이 된다.
착상
배반포는 수정 후 약 5~6일경에 자궁에 도달하여 투명대(zona pellucida)에서 탈출(hatching)한 후 자궁 내벽에 착상한다. 착상은 수정 후 약 11~12일경에 완료된다. 영양막 세포는 효소를 분비하여 자궁 내막을 분해하고 침투하며, 인간 융모성 생식선 자극 호르몬(hCG) 등의 물질을 분비하여 임신을 유지시킨다.
의의 및 활용
배반포기는 발생생물학에서 초기 세포 분화 및 운명 결정(cell fate decision) 기작을 연구하는 중요한 단계이다. 또한 체외 수정(IVF) 시술에서 배아를 5일간 배양하여 배반포 단계까지 발달시킨 뒤 자궁에 이식하는 배반포 이식(blastocyst transfer) 방식이 널리 사용되며, 이는 기존 방식보다 성공률이 높은 것으로 알려져 있다. 배반포에서 유래한 배아 줄기세포는 재생 의학 연구의 중요한 소재로 활용된다.
