주목되는 것은 고지방 식단과 유전적 비만이 모낭 줄기세포(HFSC)의 고갈에 영향을 줄 수 있다는 점. 생쥐를 이용한 연구에서 비만은 몸에 특정한 염증 신호를 보내 모낭 재생을 방해하고 궁극적으로 모낭의 손실을 초래하는 것으로 나타났다.
건강한 사람의 경우 모낭줄기세포는 정기적으로 스스로를 새롭게 만든다. 시간이 흐를수록 머리카락이 계속 자라는 이유다. 하지만 나이 들면서 줄기세포가 불안정해지기 시작한다. 모낭 줄기세포들이 줄어들면 머리카락이 가늘어지고 빠지기 시작한다.
제1 저자인 모리나가 히로노부 교수는 “고지방 식단은 머리카락을 자라게 하는 성숙한 세포를 다시 채워주는 줄기세포를 감소하게 만들어 머리카락이 얇아지는 것을 가속화시킨다. 특히 늙은 쥐들에게 그런 현상이 뚜렷하다”고 말했다.
연구팀은 고지방 식단을 섭취한 생쥐와 표준 식단을 섭취한 생쥐의 모낭 줄기세포에서 유전자 발현을 비교, 추적했다. 고지방 식단을 먹은 뚱뚱한 쥐의 경우 모낭 줄기세포가 활성화되면서 줄기세포가 피지를 분비하는 피부 표면의 각질세포 또는 피지 세포로 바뀐다는 것을 발견했다. 줄기세포의 고갈과 더불어 탈모는 빨라지고 모낭이 줄어들었다.
고지방 음식은 단기간에 머리카락을 상하게 하는 것으로 드러났다. 모리나가 교수는 “고지방 식단을 4일 연속 공급한 결과 모낭 줄기세포가 증가된 산화스트레스와 표피 분화의 징후를 보였다”고 덧붙였다
이번 연구는 머리카락 줄기세포를 보충하는 특정한 유전 경로를 발견했다는 점에서 주목된다. 책임 저자인 니시무라 에미는 “고지방 식단을 먹인 쥐의 경우 모낭 줄기세포의 유전자 발현은 줄기세포 내에서 염증성 사이토카인 신호 전달의 활성화를 보여준다”고 말했다. 모낭 줄기세포의 염증 신호는 모낭 재생에 중요한 역할을 하는 ‘소닉 헤지호그’의 신호를 현저하게 억제했다.
이 연구는 뇌의 신경전달경로인 소닉 헤지호그 신호 경로가 모발 재생 과정에서 활성화되면서, 모낭 줄기세포의 고갈을 막을 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 의하면 비만에 대한 이러한 통찰은 고지방 식단으로 인한 조직 기능 장애를 치료하는 치료법으로 이어질 수 있다.
이 연구는 《네이처》에 실렸다. 원제는 ‘Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms’.
