[메디먼트뉴스 이민호 기자] 일본 후쿠오카 기타큐슈에 위치한 공립대학법인 규슈치과대학교(Public University Corporation Kyushu Dental University, 총장 Shuji Awano)의 생화학자 Shoichiro Kokabu 교수 연구팀은 털을 민 생쥐의 등에 피록실린(Pyroxylin) 등의 접착성 재료를 바르면 뚜렷한 발모 효과가 나타난다는 사실을 발견했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재됐다.
◇ 연구 배경
탈모와 머리숱 감소에 대한 사회적 관심은 매우 높으며, 모발 재생 및 발모 촉진에 관한 연구 개발이 전 세계적으로 진행되고 있다. 반면 모발의 성장을 제어하는 메커니즘은 복잡해 탈모 증상에 대해 충분히 만족할 만한 치료법이 제공되고 있다고 보기는 어렵다. 따라서 발모나 모낭 재생을 효율적으로 유도하는 방법의 개발이 요구되는 상황이다.
모낭에서는 모발을 성장시키는 ‘성장기’, 모낭이 위축되는 ‘퇴행기’, 활동을 멈추는 ‘휴지기’로 이뤄진 ‘모주기’가 평생에 걸쳐 반복된다. 탈모는 이러한 모주기에서 성장기가 충분히 유지되지 못하거나 휴지기가 길어지는 것이 원인이다. 따라서 어떻게 휴지기에 있는 모낭을 효율적으로 성장기로 이행시킬 수 있을지 그 방법을 밝혀내는 것은 모발 재생 연구의 중요한 과제다. 이와 관련 생쥐는 생명과학 연구에서 널리 쓰이는 실험동물이나 모주기 중에서 특히 휴지기가 길기 때문에 자연적으로 발모가 시작되는 시기를 정확히 예측하기 어렵다는 한계가 있었다.
◇ 연구 내용 및 성과
규슈치과대학교 Shoichiro Kokabu 교수를 중심으로 한 연구팀은 털을 민 생쥐의 등에 피록실린 등 접착성 재료를 바르면 도포 부위와 일치하는 형태로 뚜렷한 발모가 유도된다는 사실을 발견했다.
이러한 발모 유도 현상은 암수에 상관없이 관찰됐으며, 나아가 여러 생쥐 품종과 다양한 피부 부위, 그리고 중장년 및 고령 생쥐에서도 효과적인 것으로 확인됐다. 조직학적 분석에서는 피록실린 처리 후 피부의 얕은 영역을 중심으로 창상 변화와 염증 세포의 집적이 나타났으며, 이후 모낭의 신장과 피지선을 동반한 모낭 구조의 형성이 관찰됐다. 아울러 발모가 진행됨에 따라 모주기 및 모낭 형성에 관여하는 유전자 발현의 증가도 확인됐다.
이러한 결과들은 피록실린 등의 접착성 재료가 피부 표층에 국소적인 자극을 가하고, 그로 인한 염증 반응 등을 거쳐 휴지기에 있던 모낭이 성장기로 이행했을 가능성을 시사한다.
피록실린은 지금까지도 상처 보호나 고정 등 인체에 사용돼 온 재료로, 안전성에 관한 정보가 축적돼 있다. 따라서 이번 연구 성과는 향후 국소 부위의 발모 유도법 개발로 이어질 것으로도 기대된다. 또한 이 기법을 활용하면 생쥐 한 마리당 20곳 이상의 피부 부위에서 발모 유도 능력을 평가할 수 있다. 이는 약효 검토 등의 과정에서 모발 재생 연구의 효율성을 높이고 실험동물 개체수를 절감하는 데 기여할 가능성이 있다.
◇ 향후 전망
연구팀은 이러한 발모 유도가 어떤 세포 반응이나 분자 메커니즘을 통해 일어나는지 명확히 밝혀나갈 예정이다. 또한 이 기법을 발모 촉진 물질 탐색이나 약효 평가에 활용하고, 장기적으로는 새로운 모낭 재생 의료 기술로의 확장을 목표로 하고 있다.
◇ Shoichiro Kokabu 교수 코멘트
Shoichiro Kokabu 교수는 “치과대학에서 모발 연구를 진행한다는 점을 의아하게 느끼시는 분들이 많겠지만 사실 치아와 모발은 태아기에서의 형성 과정이 매우 비슷하며, 발생학적으로 깊은 관련이 있다. 실제로 치아와 모발 양쪽 모두에 증상이 나타나는 질환도 적지 않다. 이번 연구는 다른 실험 과정에서 우연히 관찰된 현상, 즉 ‘세렌디피티(Serendipity, 뜻밖의 발견)’에서 출발했다. 그렇다 보니 처음에는 모발 연구에 관한 실험 도구나 노하우, 심지어 이 연구 분야의 상식조차 충분히 갖추지 못해 논문으로 정리하기까지 많은 어려움이 있었다. 그런 상황 속에서 정말 셀 수 없이 많은 분들로부터 조언과 협력을 받았다. 이 자리를 빌려 진심으로 감사의 말씀을 전한다”고 말했다.
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