연구진은 생쥐와 인간의 모낭에서 발견되는 멜라닌색소 줄기세포(McSC)가 그 핵심인자라고 밝혔다. 이 줄기세포는 모낭의 다양한 구획 사이를 넘나들면서 다양한 성숙 상태를 유발할 수 있는 독특한 능력을 갖고 있다.
정상적인 모발이 성장하는 동안 McSC는 모낭속 위치에 따라 원시적인 줄기세포 상태와 전이증폭상태(the transit-amplifying state)라는 성숙한 단계 사이를 계속 넘나든다. McSC는 모낭 안에서 지속적으로 증식한다. 이때 모낭속 위치에 따라 단백질 색소를 만드는 성숙한 세포가 되도록 다양한 수준의 신호전달 단백질(WNT)에 노출된다.
모발이 노화, 탈모, 재성장을 반복함에 따라 점점 더 많은 수의 McSC가 모낭 팽창부(hair follicle bulge)라고 하는 모낭의 특정 공간에 갇히게 된다. McSC는 이 공간에서 이동능력을 상실하고 고착화하면서 전이증폭상태로 성숙하지 못하게 된다.
결과적으로 모발 색을 성숙시키고 유지하는 능력을 상실해 머리카락이 희어진다는 설명이다. 연구책임자인 NYU 그로스만의대의 이토 마유미 교수(피부과)는 이를 이렇게 표현했다. “멜라닌 세포 줄기 세포에서 카멜레온과 같은 기능을 상실하는 것이 회색과 머리 색깔 상실의 원인 일 수 있다.”
연구진은 이번 연구 결과가 인간에게도 적용된다면 흰머리를 되돌리거나 예방할 수 있는 잠재적인 방법이 열릴 수 있다고 밝혔다. 논문의 제1저자인 NYU 랑곤 헬스(Langone Health)의 차 선 박사후 연구원은 “새로 발견된 메커니즘은 McSC의 동일한 고정 위치가 인간에게도 존재할 수 있다는 가능성을 제기한다”면서 “따라서 고착화된 세포가 모낭 구획 사이에서 다시 움직일 수 있도록 도와주게 되면 백발이 되는 것을 예방할 수 있을 것”이라고 말했다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41586-023-05960-6)에서 확인할 수 있다.