나이가 들면 머리카락이 얇아지고 수가 적어진다. 보통 50세 이상이 되면 노화에 의해 자연스럽게 탈모가 나타난다.미국탈모협회에 따르면 미국 남성의 85%가 50대까지 모발이 가늘어지고 수가 적어지는 것을 경험했다. 탈모가 일어나는 원인은 모낭줄기세포의 수가 줄어들어서다. 모낭줄기세포는 세포 분열을 통해 모낭에서 새로운 머리카락이 나오도록 돕는다. 줄기세포 수가 적어지는 것은 자연스러운 노화의 과정이지만 이런 현상이 일어나는 이유는 명확히 밝혀지지 않았다.
일본 도쿄의과치과대 연구진은 최근 이 원인이 모낭줄기세포의 ‘비대칭 분열’ 때문이라는 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 노화’에 발표했다. 줄기세포는 어떤 세포로든 분화할 수 있는 분화능을 지니고 있다. 만약 모낭을 이루는 세포가 부족하다면 세포 분열을 통해 줄기세포가 모낭세포로 분화한다.
일반적인 세포는 세포 분열을 하면 똑같은 세포 두 개가 생성된다. 이를 ‘대칭 분열’이라고 한다. 줄기세포는 두 개의 세포 중 하나는 원래 세포와 똑같은 줄기세포로, 다른 하나는 분화 과정을 시작한 세포로 분열한다. 비대칭 분열이다. 모낭줄기세포는 세포 분열을 할 때 세포 하나는 그대로 줄기세포가 되지만 다른 하나는 모낭세포가 되기 직전 단계의 ‘전구 세포’가 된다.
줄기세포는 대칭 분열과 비대칭 분열을 적절히 조절해 수를 유지한다. 연구진은 어린 쥐와 나이 든 쥐의 모낭줄기세포에 형광물질을 붙여 분열 과정을 관찰했다. 그 결과 어린 쥐에서는 대칭과 비대칭 분열의 균형이 잘 이뤄졌지만, 나이 든 쥐에서는 비대칭 분열의 비율이 급격히 높아졌다. 스트레스 상황에 놓인 쥐 역시 비슷한 반응을 보였다.
균형을 이룬 어린 쥐는 줄기세포가 모낭세포로 잘 분화됐지만, 나이 든 쥐에서는 모낭세포가 아니라 두피를 이루는 표피 세포를 생성하는 데 그쳤다. 이 과정이 반복되자 모낭줄기세포의 수가 줄어들었다.
연구진은 그 원인을 세포 밖 환경, 세포외기질(ECM)과 세포를 연결하는 구조인 헤미데스모좀에서 찾았다. 헤미데스모좀은 여러 단백질로 이뤄져 있어 세포와 세포외기질을 단단하게 연결하고, 세포가 정상적인 기능을 하는 데 도움을 준다고 알려져 있다.
연구진은 비대칭 분열이 계속되자 이 구조가 불안정해졌고, 이로 인해 분열 과정에서 문제가 생겼다고 판단했다. 또 줄기세포가 세포외기질에 제대로 붙지 못하게 해 결국 죽게 된다는 것을 밝혀냈다.
전문가들은 스트레스로 인해 노화 탈모가 일어나는 연령대가 낮아지고, 고령화 현상이 심해지면서 점점 커지고 있는 노화 탈모 치료 시장에 이번 연구가 도움이 될 것이라고 평가하고 있다. 연구를 주도한 마쓰무라 히로유키 도쿄의과치과대 교수는 “모낭이 제대로 모발을 만들지 못하는 원인을 밝혀낸 연구”라며 “노화 탈모 치료에 새로운 접근법을 보여줬다는 데 의미가 있다”고 말했다.
최지원 기자 jwchoi@hankyung.com
