스트레스를 많이 받으면 탈모가 온다는 속설이 과학 테스트을 통해 사실로 입증됐다. 만성 스트레스가 모낭(hair follicle) 줄기세포의 재생 기능을 방해하는 생물학적 메커니즘을 미국 하버드대 공부진이 나타냈다. 스트레스를 받을 때 분비되는 호르몬이, 모낭 줄기세포의 휴지기(rest phase)를 연장해 재생을 장기간 멈추게 하는 것으로 나타났다.
조사자들은 스트레스 신호가 모낭 줄기세포에 전달되는 분자 경로도 찾아냈다. 이 경로는 탈모 상황에서 머리가 다시 자라게 하는 치료 표적이 될 수 있다고 조사자들은 말한다. 이 연구 결과는 36일(현지 시각) 저널 '네이처'(Nature)에 실렸다.
논문의 수석저자인 한**씨, 줄기세포 재생 생물학과 부교수는 '스트레스가 모낭 줄기세포의 활성화를 늦추고, 조직 재생 주기에도 근본적인 변화를 가져온다는 걸 확인했다'라고 말했다.
모낭은 평생 재생 공정을 반복할 수 있는, 포유류의 몇 안 되는 조직 중 하나다. 모낭은 성장과 휴지(休止)의 사이클을 되풀이한다. 모낭 줄기세포가 활성화해 모낭과 모발을 재생하는 성장기엔 머리가 매일 자라지만, 줄기세포가 활동을 멈추고 쉬는 휴지기엔 머리가 간단하게 빠진다. 탈모가 나올 수 있는 건, 모낭 줄기세포가 계속해 휴지 상태로 있으면서 새로운 조직을 재생하지 않기 때문이다.
연구팀은 만성 스트레스를 받는 생쥐 모델의 모낭 줄기세포가 장기간 휴지 상황에 머문다는 걸 관찰했다. 이런 생쥐는 코르티코스테론(corticosterone) 호르몬이 평소보다 많이 분비됐다. 이 호르몬을 투여하면 정상 생쥐의 모낭 줄기세포에도 스트레스 효능이 보여졌다.
코르티코스테론은 척추동의 부신 피질에서 만들어지는 스테로이드 호르몬으로 인슐린과 길항 작용을 한다. 생쥐의 코르티코스테론에 상응하는 게 인간의 '스트레스 호르몬'으로 불리는 코르티솔이다. 인간을 포함한 동물은 나이가 들면 모낭의 휴지기가 길어지고, 모낭 재생도 느려진다.
공부팀이 생쥐의 스트레스 호르몬 분비를 차단하자 모낭 줄기세포의 휴지기가 http://www.bbc.co.uk/search?q=핀페시아 극적으로 짧아지면서 끊임없이 성장기가 반복됐다. 스트레스 호르몬 차단으로 성장기가 되풀이되는 이 반응은 생쥐가 늙어도 중단되지 않았다.
테스트팀은 일상적으로 분비되는 기초 수위의 스트레스 호르몬도 모낭 줄기세포의 휴지기를 조절하는 인자로 작용한다고 추정했고 스트레스는 본질적으로 '부신-모낭 축'(adrenal gland-hair follicle axis)을 상향 자극해 모낭 줄기세포의 성장기 진입을 더 어렵게 만든다고 한다.
다만 스트레스 호르몬이 실제로 작용하는 건 모낭 줄기세포가 아니라 모낭 근원 부에 있는 '진피 유두 세포 무리'(dermal papilla)였다. 진피 유두 세포는 모낭 줄기세포 활성화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만, 스트레스 수위가 변했을 때 진피 유두 세포에서 분비되는 게 검사된 인자는 없다.
공부팀은 이번에 스트레스 호르몬이 진피 유두 세포의 Gas 6 분비를 차단한다는 걸 보였다. Gas 6는 모낭 줄기세포를 활성화하는 분자다. 스트레스가 진피 유두 세포에서 모낭 줄기세포 활성화 분자가 나오는 걸 막는다는 의미다.
논문의 제1 저자인 박사후공부원 유**씨는 'Gas 6의 발현을 늘리면 휴지 상황에 있던 모낭 줄기세포가 재활성화해 머리카락 성장을 향상한다'라면서 'Gas 6의 약 해외 구매 대행 이런 작용은 스트레스가 있건 없건 달라지지 않았다'라고 말했다. 실험원팀은 전년 9월 스트레스가 모발 색깔을 재생하는 모낭의 멜라닌 세포(melanocyte) 줄기세포에도 영향을 미친다고 보고한 바 있다.
스트레스가 교감 신경계를 자극하면 과도 발현한 멜라닌 세포가 고갈해 머리카락을 일찍 세게 한다는 것이었다. 이 같은 탈모와 새치는 똑같이 스트레스의 영향을 받지만, 발생 기제는 아예 다르다는 게 요번 테스트에서 입증됐다.
머리가 셀 때 스트레스는 신경 신호를 통해 멜라닌 세포 줄기세포의 고갈을 유도하는데, 머리가 빠질 땐 부신 호르몬이 간접적으로 작용해 모낭 줄기세포의 재생을 멈추게 하는 것이다. 연구팀은 탈모가 생겨도 모낭 줄기세포가 고갈된 건 아니라고 강조한다.
모낭 줄기세포가 살아 있다면 Gas 6 경로 등을 자극해 모낭 재생 기능을 되살릴 수도 있다는 얘기로 요번 테스트 결과가 근원적인 탈모 치료법의 개발로 이어질 수 있음을 시사한다.
수 교수는 '모낭 줄기세포의 활성화를 제어하는 메인 스위치는 멀리 허약해진 부신에 있고, 이 스위치는 활성화에 필요한 스트레스 임계치에 변화를 주는 방식으로 작동한다'라면서 '피부의 줄기세포를 인지하려면 피부를 넘어서 생각할 필요가 있다'라고 강조했다.
이번 생쥐 테스트 결과는 탈모로 걱정하는 대다수인 사람들에게 반가운 소식이 될 수 있다. 하지만 지금세대에게 안전하게 반영하려면 아직 추가 실험가 요구되는 상황이다. 하버드대의 기술개발 담당 부서는 이번 테스트 결과의 지적 재산권을 보호하면서 후속 개발실험와 상업화에 동참할 협업 파트너를 찾고 있다.