연령대가 들면 머리카락이 얇아지고 수가 적어진다. 보통 50세 이상이 되면 노화에 의해 자연스레 탈모가 출현한다.
일본 도쿄의과치과대 실험진은 요즘 이 계기가 모낭줄기세포의 ‘비대칭 분열 때문이라는 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 노화에 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 분열이라고 한다. 줄기세포는 두 개의 세포 중 하나는 원래 세포와 똑같은 줄기세포로, 다른 하나는 분화 공정을 시행한 세포로 분열한다. 비대칭 분열이다. 모낭줄기세포는 세포 분열을 할 경우 세포 하나는 그대로 줄기세포가 되지만 다른 하나는 모낭세포가 되기 직전 단계의 ‘전구 세포가 된다.
줄기세포는 대칭 분열과 비대칭 분열을 적절히 조절해 수를 유지한다. 위고비 직구 테스트진은 어린 쥐와 연령대 든 쥐의 모낭줄기세포에 형광물질을 붙여 분열 공정을 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 밝혀냈다.
벨런스를 이룬 어린 쥐는 줄기세포가 모낭세포로 잘 분화됐지만, 나이 든 쥐에서는 모낭세포가 아니라 두피를 이루는 표피 세포를 유발하는 데 그쳤다. 이 과정이 반복되자 모낭줄기세포의 수가 줄어들었다.
공부진은 그 이유를 세포 밖 환경, 세포외기질(ECM)과 세포를 연결하는 구조인 헤미데스모좀에서 찾았다. 헤미데스모좀은 여러 단백질로 이뤄져 있어 세포와 세포외기질을 딱딱하게 연결하고, 세포가 정상적인 기능을 하는 데 도움을 준다고 알려져 있다.
연구진은 비대칭 분열이 지속되자 이 구조가 불안정해졌고, 이로 인해서 분열 과정에서 문제가 생겼다고 판단했다. 또 줄기세포가 세포외기질에 정석대로 붙지 못하게 해 결국 죽게 된다는 것을 밝혀냈다.
전문가들은 스트레스로 인해 노화 탈모가 발생하는 연령대가 낮아지고, 고령화 반응이 심해지면서 천천히 커지고 있는 노화 탈모 치료 시장에 요번 연구가 도움이 될 것이라고 평가하고 있다. 연구를 주도한 마쓰무라 히로유키 도쿄의과치과대 교수는 “모낭이 올바르게 머리카락을 만들지 못하는 원인을 밝혀낸 테스트”라며 “노화 탈모 치료에 새로운 접근법을 보여줬다는 데 의미가 있다”고 전했다.