Feeling low

모유 수유의 어려움은 많은 여성에게 초기 육아의 결정적인 특징으로 자리 잡고 있습니다. 부유한 국가의 산모 중 약 90%가 모유 수유를 시작하지만, 그중 4분의 1은 몇 주 안에 포기합니다. 흔히 아기에게 충분한 양의 모유를 먹이지 못한다는 불안감 때문입니다. 수년간 의사들은 모유 부족 현상이 실제로는 드물며, 전체 산모의 5% 이하에서만 발생한다고 가정해 왔습니다. 따라서 영국이나 미국 같은 국가의 보건 당국은 걱정하는 부모들에게 아기에게 젖을 더 자주 물리거나 유축기를 사용해 모유 분비를 촉진하라는 일반적인 조언을 해왔습니다.

이러한 조언은 좋은 의도에도 불구하고 부적절한 것으로 드러나고 있습니다(이번 주 팟캐스트 '위켄드 인텔리전스'에서 다룰 내용이기도 합니다). 이 조언을 따르는 많은 여성이 여전히 아기의 체중이 늘지 않는 결과를 겪는데, 이는 산모가 충분한 모유를 생산하지 못하고 있다는 명확한 신호입니다. 최근 몇 년간 미국과 호주의 수백 명의 여성을 대상으로 한 모유 생산 연구에 따르면, 모유 분비가 너무 적은 산모의 비율은 기존 예상보다 훨씬 높은 10%에서 20% 사이인 것으로 나타났습니다.

연구자들은 이러한 수치가 왜 그토록 높은지 파악하기 시작했습니다. 많은 여성에게 그 이유는 수유 방식이 아니라, 산모가 스스로 통제할 수 없는 생물학적 요소인 유선 내 특정 세포의 구성과 기능에 있었습니다. 향후 연구를 통해 치료법이 개발될 수도 있습니다. 하지만 단기적으로도 이러한 발견은 모유 부족에 대한 낙인을 해소하는 데 도움이 될 것입니다. 코넬 대학교에서 인간의 모유 생산을 연구하는 야르덴 골란 마오르(Yarden Golan Maor)는 "지난 10년 사이 이러한 사례들에 생물학적 이유가 있다는 인식이 더 커졌습니다"라며, "단순히 '노력이 부족해서'가 아니라는 점이 밝혀지고 있죠"라고 말합니다.

문제의 핵심에는 젖분비세포(lactocyte)가 있습니다. 이는 임신 중 급격히 증식하며 출산 후 약 3일이 지나면 모유를 분비하기 시작하는 유선 세포입니다. 과거에는 이러한 세포를 연구하려면 수유 중인 여성의 유선 조직 생검이 필요했기에 수유 생물학 연구가 까다로웠습니다. 그러나 2010년, 연구자들은 산모의 유방 세포 정보가 담긴 마이크로RNA 분자가 모유 속에 풍부하다는 사실을 발견했습니다. 따라서 모유 샘플을 액체 생검처럼 활용해 모유 부족의 원인을 이해할 수 있게 되었습니다.

이러한 연구를 통해 무엇이 잘못되었는지 보여주는 명확한 생물학적 경로가 밝혀졌습니다. 어떤 여성은 젖분비세포 자체가 너무 적고, 어떤 여성은 젖분비세포가 비효율적이어서 모유를 거의 분비하지 못합니다.

캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스의 린지 힌크(Lindsay Hinck)는 첫 번째 문제인 세포 수 부족 문제를 밝히는 데 진전을 이루었습니다. 문제는 임신 중에 시작될 수 있습니다. 젖분비세포가 분열하여 자신과 동일한 딸세포 쌍을 형성하는 과정에서, 일부 세포는 분열하는 대신 자신의 DNA를 여러 복사본으로 복제하여 모유를 더 많이 만들 수 있게 하는 독특한 방식을 취합니다.

두 집단의 세포 모두 무작위 DNA 돌연변이가 축적될 위험이 있으며, 이는 세포 사멸이나 기능 정지로 이어질 수 있습니다. 세포 복구 기제가 복제 세포의 수를 늘릴 수는 있지만, 항상 계획대로 작동하는 것은 아닙니다. 2024년 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표된 쥐 실험에서 힌크 박사팀은 'WEE1'이라는 효소 수치가 낮으면 이 복구 기제가 방해를 받아 젖분비세포가 감소하고 모유 공급이 부족해진다는 사실을 발견했습니다. 힌크 박사는 WEE1 결핍이 인간에게서도 젖분비세포 수 부족의 원인일 수 있다고 말합니다.

펜실베이니아 주립대학교의 레이첼 워커(Rachel Walker)는 또 다른 별도의 기제에 관한 가설을 검증하고 있습니다. 젖분비세포의 증식을 지시하고 수유를 준비하도록 유선에 신호를 보내는 호르몬 중 상당수는 태반에서 만들어집니다. 동물 연구에서 태반 손상이 모유 생산 저하와 연관될 가능성이 제기됨에 따라, 워커 박사팀은 이것이 인간에게도 해당하는지 확인하고 있습니다. 그들은 우간다의 산모들을 대상으로 태반을 연구하며 감염 등이 모유 부족과 관련이 있는지 조사 중입니다. 만약 이러한 연관성이 발견된다면, 향후 출산 시점에 모유 부족 가능성을 예측하는 것도 가능해질 것입니다.

생산 파이프라인의 누수
젖분비세포가 왜 효율적으로 작동하지 않는지에 대한 이해도 진전되고 있습니다. 한 가지 원인은 유선 내 필수 영양소의 결핍입니다. 이 영양소들은 젖분비세포의 정상적인 작동을 위한 에너지를 제공하며, 세포가 분비하는 모유의 성분으로도 사용됩니다. 연구자들은 영양소가 부족하면 젖분비세포가 부족분을 채우기 위해 더 힘들게 일하거나 에너지를 잃게 될 것이라 믿습니다. 두 경우 모두 모유 생산량 감소로 이어질 수 있습니다.

이러한 결핍은 반드시 산모의 식단 때문만은 아닙니다. 특정 유전자 변이나 염증 분자도 역할을 합니다. 예를 들어, 일부 여성은 혈액에서 모유로 아연이 이동하는 방식에 영향을 주는 유전자 돌연변이를 가지고 있습니다. 아연은 아기에게 중요한 영양소일 뿐만 아니라 유선 발달에도 관여합니다. 연구자들은 이 돌연변이가 모유 부족과 관련이 있음을 발견했습니다.

소의 유전체 연구에서도 모유의 단백질 함량을 조절하는 유전자가 발견되었으며, 그중 일부는 인간에게도 존재할 수 있습니다. 이러한 유전자를 가진 여성은 젖분비세포를 활성화하는 데 필요한 영양 균형을 맞추는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 다만, 과학자들은 관련 돌연변이가 자연 선택을 통해 살아남았을 가능성이 낮기 때문에 모유 부족의 유전적 원인은 아마도 드물 것이라고 보고 있습니다. 다시 말해, 유전학이 모든 것의 결말은 아닙니다.

또 다른 유력한 원인은 염증입니다. 2022년 워커 박사와 동료들은 만성 염증(비만이나 당뇨 같은 자가면역 질환에서 흔히 나타나는 증상)이 혈액 속 지방산이 유선으로 유입되어 모유를 풍부하게 만드는 것을 방해한다는 연구 결과를 발표했습니다. 특정 염증 분자들은 모유의 또 다른 중요 성분인 탄수화물 합성을 방해할 수도 있습니다.

이러한 연구들은 여성이 모유 부족을 겪을 위험을 높이는 여러 요인을 강조합니다. 예를 들어 비만, 당뇨, 자가면역 질환은 신체 여러 기관의 기능을 방해할 수 있는 만성 염증을 유발합니다. 여성의 약 4%에게 영향을 주는 태반 질환인 자간전증 또한 여러 장기에 손상을 줄 수 있습니다. 연구에 따르면 이러한 질환을 가진 여성 중 절반 정도가 모유 부족을 겪을 수 있습니다.

다른 원인들은 아직 덜 명확합니다. 많은 연구가 확인한 위험 요소 중 하나는 양쪽 유방 사이의 간격이 평균보다 넓은 경우입니다. 이런 유형의 여성은 유선 조직이 거의 없는 경우가 많아 젖분비세포의 수도 적습니다. 일부 연구는 어린 시절의 비만이 이 중요한 발달 시기에 유선 성장에 영향을 미칠 수 있다고 시사합니다. 하지만 골란 마오르 박사는 현재로서는 "모두 추측일 뿐"이라며, 분명 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙입니다.

수유의 생물학적 원리를 규명하는 것은 산모들에게 큰 혜택을 줄 수 있습니다. 가장 직접적으로는, 모유 생산 부족을 진단하는 검사가 도입되면 개인별 맞춤 상담과 잠재적인 치료의 길이 열릴 것입니다.

이러한 검사 중 일부는 이미 개발 단계에 있습니다. 2025년 한 논문에서 호주 연구팀은 휴대용 프로브를 사용하여 모유 내 나트륨 수치를 정확하게 측정할 수 있음을 보여주었는데, 이는 젖분비세포의 오작동(및 유선염과 같은 질환)을 나타내는 유용한 지표입니다. 모유 분비가 시작될 때 유선을 감싸는 세포 사이의 공간은 일반적으로 닫히며 나트륨이 모유로 새어 나가는 것을 방지합니다. 모유 부족이 의심되는 산모에게서 비정상적으로 높은 나트륨 수치가 측정된다면, 이는 근본적인 생물학적 문제가 있음을 시사합니다.

앞으로 이러한 혁신적인 기술들이 곧 시장에 출시되기를 기대합니다. 만약 수유 과학이 이러한 방식으로 계속 발전한다면, 모유가 부족하다고 의심하는 수백만 명의 여성들이 그것이 사실인지에 대해 시의적절하고 확정적인 답변을 얻을 수 있을 것입니다.

TITLE:Feeling low

The struggle to breastfeed is a defining feature of early motherhood for many women. Of the approximately 90% of mothers in rich countries who start breastfeeding, a quarter give up within a few weeks, often because they fear they are not producing enough milk to feed their babies. For many years doctors have assumed that true cases of poor supply are rare, occurring in no more than 5% of mothers. The prevailing advice to worried parents from health authorities in places such as England and America has, therefore, been to stimulate the release of milk by either putting the baby to the breast more often or using a breastpump.

This advice, though well-meaning, is turning out to be inadequate (as this week’s episode of our podcast “Weekend Intelligence” will examine). Many women who follow it still end up with babies who fail to gain weight—a clear sign that the mothers are not producing enough milk. Studies of breast-milk production involving hundreds of women in America and Australia in recent years suggest that the proportion of mothers who produce too little milk is far higher than previously thought: between 10% and 20%.

Researchers are beginning to understand why these numbers are so elevated. For many women, the explanation lies not in how they breastfeed but in the composition and function of unique cells in the mammary gland, an aspect of their biology over which they have no control. Further research may one day lead to treatments. But even in the short term these discoveries should help destigmatise low milk supply. “In the last ten years it has become more [accepted] that there is a biological reason for these cases,” says Yarden Golan Maor, who studies human milk production at Cornell University. “And it’s not, you know, you’re just not trying hard enough.”

At the heart of the matter are lactocytes, cells in the mammary glands that multiply rapidly during pregnancy and begin to secrete breast milk about three days after a woman gives birth. In the past, obtaining such cells for study would have required a tissue biopsy from a breastfeeding woman. That made research into lactation biology tricky. In 2010, however, researchers discovered that microrna molecules from the mother’s breast cells (which contain information about those cells’ function) were abundant in breast milk. Breast milk samples could, therefore, be used as liquid biopsies to understand the causes of low milk production.

Such work has revealed distinct biological pathways for what is going wrong. Some women have too few lactocytes. Others may have lactocytes that are inefficient and secrete little breast milk.

Lindsay Hinck at the University of California in Santa Cruz has made progress on untangling the first of those issues. The problem may begin in pregnancy, when individual lactocytes repeatedly divide to

form pairs of daughter cells identical to their mothers. Some lactocytes, however, are different: instead of giving rise to new cells, they hoard multiple copies of their own DNA within themselves, a trick that allows them to make more milk.

Both populations of cells are at risk of accumulating random DNA mutations, which can cause them to either die or stop working. And although a cell-repair mechanism exists which can boost the numbers of the hoarding cells, it does not always work as planned. In experiments conducted in mice, reported in Nature Communications in 2024, Dr Hinck’s team found that low levels of an enzyme called WEE1 disrupts this repair mechanism, leading to fewer functioning lactocytes and low milk supply. A deficiency of WEE1 could be responsible for low lactocyte levels in humans, too, says Dr Hinck.

Rachel Walker at Penn State University is testing a hypothesis regarding what may be a separate mechanism. Many of the hormones that instruct the lactocytes to multiply and prepare the mammary gland for lactation are made in the placenta. As some animal studies have tentatively linked damage to the placenta with low milk production, Dr Walker and her team are examining whether this could be the case in humans, too. They are studying the placentas of new mothers in Uganda to see whether infection, among other things, is connected to low milk supply. If such a link is found, it might eventually be possible to predict the likelihood of low milk supply at the moment of childbirth.

Leaky pipeline
Progress has also been made on understanding why lactocytes might not function efficiently. One possible cause is a deficiency of critical nutrients in the mammary gland. These provide energy for the lactocytes’ normal functioning and are used as ingredients in the breast milk that they secrete. Researchers believe that a shortage would cause the lactocytes to either work harder to make up the shortage or else lose energy. Both scenarios might cause them to make less milk.

Such shortages are not necessarily the product of the mother’s diet; certain gene variants and inflammatory molecules can also play a part. Some women, for example, have a gene mutation that affects how zinc passes from the blood into breast milk. Zinc is not only an important nutrient for babies, but is also involved in the development of the mammary gland. Researchers have found that having this mutation is linked with low milk supply.

Large-scale genomic studies in cows have also found genes that regulate the protein content of milk, some versions of which may also exist in humans. Women with these genes may struggle to have the right nutrient balance to trigger their lactocytes. That being said, scientists think that genetic causes of low milk supply are probably rare, as the associated mutations are unlikely to have been favoured by natural selection. Genetics, in other words, cannot be the end of the story.

Another prime suspect seems to be inflammation. In 2022 Dr Walker and her colleagues published research showing that chronic inflammation (the type common in obesity and auto-immune disorders like diabetes) prevents fatty acids in the blood from entering the mammary glands and enriching the breast milk. Specific inflammatory molecules can also disrupt the synthesis of carbohydrates, another important component of breast milk.

This growing body of research highlights a number of factors that may increase a woman’s risk of having low supply. Obesity, diabetes and autoimmune disorders, for example, lead to chronic inflammation which can disturb the functioning of many organs in the body. Pre-eclampsia, a disease of the placenta that affects roughly 4% of women, can also damage many organs. For women with some of these conditions, studies show that up to half may end up with low milk supply.

Other causes are less clear. One risk factor that a number of studies have identified is having breasts that are more widely spaced than average. Women who fall into this category often have little glandular tissue and, therefore, fewer lactocytes. Some research suggests obesity in early life may play a role, affecting the mammary gland’s ability to grow at this crucial period of its development. But at the moment, says Dr Golan Maor, “It’s all speculation.” There is clearly much more research to be done.

Untangling the biology of lactation could have dramatic benefits for new mothers. Most straightforwardly, tests to diagnose low milk production would open the door to more tailored advice as well as potential treatments.

Some such tests are already being developed. In a paper from 2025 a team of Australian researchers showed that hand-held probes can accurately gauge sodium levels in breast milk, a useful indicator of malfunctioning lactocytes (as well as other conditions such as mastitis). When milk secretion begins, the spaces between the cells lining the mammary gland normally close up, preventing sodium from leaking into breast milk. Abnormally high sodium levels in a mother with suspected low milk supply would suggest some underlying biological issue.

More such innovations will hopefully hit the market soon. If lactation science continues in this way, millions of women who suspect they are making too little milk could get timely and definitive answers on whether that is, indeed, the case.