태아 피부 유전자 분석 기반 '피부 발달 지도' 구축
[메가경제=김민준 기자] 국내 연구진이 태아 피부의 유전자 발달 과정을 정밀 분석해 흉터 없는 피부 재생과 탈모 치료 가능성을 높일 핵심 단서를 찾아냈다. 특히 탈모 치료의 핵심 조직인 ‘입모근’의 기원 세포를 새롭게 규명하면서 차세대 재생의학 분야의 기반 기술 확보 토대를 마련했다.
서울대병원은 피부과 권오상 교수팀(이한재 임상강사)과 서울의대 생화학교실 김종일 교수 공동 연구팀이 발달 중인 쥐 피부의 분화 과정을 추적하고 이를 사람 태아 피부 데이터와 비교 분석한 결과, 피부 재생 능력과 입모근 형성의 핵심 기전을 확인했다고 15일 밝혔다.
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| ▲서울대병원 피부과 권오상 교수·이한재 임상강사, 서울의대 생화학교실 김종일 교수. [사진=서울대병원] |
연구팀은 단일 세포 수준에서 유전자 발현과 염색질 접근성을 동시에 분석하는 ‘다중 오믹스(Multi-omics)’ 기법을 활용해 태아 시기부터 출생 직후까지 피부 세포 분화 과정을 정밀 추적했다. 이를 통해 피부 세포 형성과 재생 과정을 체계적으로 정리한 ‘피부 발달 지도’를 구축했다.
이번 연구의 핵심 성과는 탈모 치료의 주요 표적으로 꼽히는 입모근(APM·털세움근)의 잠재적 전구 세포를 확인한 점이다. 입모근은 모낭에 부착돼 휴면 상태의 모발 줄기세포를 활성화하는 역할을 하는 조직으로, 탈모 환자의 모발 재생 여부에 중요한 영향을 미친다.
연구팀은 피부 상층부의 특정 세포인 ‘상부 섬유아세포’가 입모근의 기원 세포라는 사실을 규명했다. 특히 상위 유전자인 ‘Mef2c’가 활성화되면 하위 유전자 ‘Myocd’가 연쇄적으로 작동하며 입모근으로 분화한다는 핵심 메커니즘도 확인했다.
연구 결과는 피부 재생 시점에 대한 중요한 단서도 제시했다.
연구팀은 쥐와 사람의 피부 발달 지도를 비교한 결과, 갓 태어난 쥐의 피부 상태와 임신 17주차 사람 태아 피부의 세포 성숙도가 매우 유사하다는 점을 발견했다. 이는 사람 피부 역시 임신 17주 무렵부터 흉터 없이 재생되는 능력을 점차 잃기 시작할 가능성을 시사한다.
연구진은 세포가 입모근 등 특정 조직으로 성숙하는 과정에서 초기 태아 시절의 유연한 재생 능력이 감소한다고 설명했다. 이어 향후 흉터 없는 상처 치유와 완전한 모낭 재생 기술 개발을 위해서는 ‘임신 17주 이전’ 초기 태아 단계의 재생 메커니즘 연구가 핵심이 될 것으로 전망했다.
권오상 서울대병원 피부과 교수는 “다중 오믹스 분석을 통해 입모근의 기원을 규명하고 쥐와 사람의 피부 발달 궤적이 유사하다는 점을 입증한 데 의미가 있다”며 “이번 연구에서 구축한 종 간 피부 발달 지도는 향후 흉터 없는 피부 재생과 완전한 모낭 재생 기술 개발의 기반이 될 것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 보건복지부 한국보건산업진흥원과 과학기술정보통신부 한국연구재단 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 ‘실험 및 분자 의학(Experimental & Molecular Medicine)’ 최신 온라인판에 게재됐다.
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