과학자들이 흰머리와 암 사이의 놀라운 연관성을 발견했습니다.

멜라닌 세포 줄기 세포(McSC)는 머리카락과 피부의 색을 담당하는 색소 생성 세포인 멜라닌 세포를 생성하는 특수 세포입니다. 포유동물에서 이러한 줄기세포는 모낭의 돌출부-하부-팽대부 영역으로 알려진 부위에서 발견됩니다. 여기에서는 미성숙 멜라닌모세포로 존재하여 반복적인 재생 주기를 통해 머리카락과 피부가 색상을 유지하도록 보장합니다.

DNA 손상이 어떻게 머리 백발을 유발하는지 발견

2025년 10월 6일 온라인 출판 자연 세포 생물학도쿄 대학의 Emi Nishimura 교수와 Yasuaki Mohri 조교수가 주도한 연구에서는 McSC가 다양한 유형의 DNA 손상에 어떻게 반응하는지 탐구했습니다. 연구진은 생쥐의 장기 계통 추적 및 유전자 발현 프로파일링을 사용하여 McSC가 DNA 이중 가닥 절단을 경험할 때 노화 결합 분화(seno-분화)로 알려진 과정을 겪는다는 사실을 발견했습니다. 이 상태에서는 줄기세포가 영구적으로 성숙하다가 결국 소실되어 머리카락이 회색으로 변하게 됩니다. 이 과정은 p53-p21 신호 전달 경로의 활성화에 의해 제어됩니다.

McSC가 7,12-디메틸벤즈(a)안트라센 또는 자외선 B 방사선을 포함한 특정 발암 물질에 노출되면 동일한 보호 경로를 따르지 않습니다. DNA 손상이 존재하더라도 이들 세포는 세노분화를 피하고 계속해서 스스로 재생됩니다. 대신 주변 조직과 표피에서 방출되는 KIT 리간드 신호의 도움을 받아 클론으로 확장됩니다. 이러한 틈새에서 파생된 신호는 보호 분화 반응을 차단하여 줄기세포를 암에 취약한 상태로 만듭니다.

반대되는 세포 운명: 노화 또는 암

Nishimura에 따르면, “이러한 발견은 동일한 줄기 세포 집단이 스트레스 유형과 미세 환경 신호에 따라 길항적 운명(고갈 또는 확장)을 따를 수 있음을 보여줍니다.” 그녀는 “이는 흰머리와 흑색종을 관련 없는 사건이 아니라 줄기세포 스트레스 반응의 다양한 결과로 재구성합니다”라고 덧붙였습니다.

연구진은 이번 연구 결과가 흰머리가 발생하는 것이 암을 예방한다는 것을 의미하지는 않는다고 강조했습니다. 대신, 세노 분화는 손상된 줄기 세포가 유해해지기 전에 제거하는 스트레스 유발 방어 메커니즘 역할을 하는 것으로 보입니다. 이 보호 장치가 실패하거나 우회되면 손상된 세포가 살아남아 잠재적으로 흑색종으로 이어질 수 있습니다.

노화, 암 및 세포 자기 파괴의 연결

줄기세포가 보호적 고갈을 겪는지 위험한 확장을 겪는지 여부를 결정하는 분자 경로를 밝혀냄으로써 이 연구는 조직 노화의 생물학을 암 형성과 연결합니다. 또한 악성으로 변할 수 있는 세포를 희생시켜 암을 예방하는 데 도움이 되는 생물학적 과정인 ‘세놀리시스’를 통해 손상된 줄기 세포를 자연적으로 제거하는 것의 가치를 강조합니다.

EKN은 노화와 장수의 메커니즘을 밝히고 제어하기 위한 AMED 프로젝트(JP22gm1710003-JP25gm1710003), 과학 연구(S)(25H00439)를 위한 JSPS 보조금 지원을 받습니다. (JP17gm5010002-JP21gm5010002), 세계 최고의 백신 연구 개발 센터를 위한 AMED SCARDA 일본 이니셔티브(JP223fa627001), 과학 연구를 위한 JSPS 보조금(A)(20H00532) 및 혁신적인 분야의 과학 연구를 위한 JSPS 보조금 ‘줄기세포 노화와 질병'(26115003), 2025년도 국제공동연구과제 선정(번호:K25-1185).

Yasuaki Mohri는 JSPS 젊은 과학자를 위한 보조금(18K15114) 및 JSPS 과학 연구를 위한 보조금(C)(25K10315)의 지원을 받습니다.

Jun Seita는 노화와 장수의 메커니즘을 규명하고 제어하기 위한 AMED 프로젝트(JP19gm5010003, JP20gm5010003)와 과학 연구를 위한 JSPS 보조금(C)(18K08377)의 지원을 받습니다.