면역세포의 변형으로 모발 성장을 활성화 http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cont_cd=GT&record_no=254164 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-30 대머리 치료는 의료나 미용 분야의 전문가들에게만 큰 고충은 아닐 것이다. 이번에 스페인 국립 암 연구센터(Spanish National Cancer Research Centre: CNIO)의 연구팀이 모낭 성장을 촉진시켜서 대머리 환자들에게 도움을 줄 수 있는 새로운 연구 결과를 발표했다. 연구팀이 ‘PLOS Biology’ 최신호에 발표한 논문에 따르면, 인체의 면역계와 피부의 재생 사이에서 예상할 수 없었던 새로운 연결고리를 발견했다고 한다. 놀랍게도 침입해 온 병원체를 삼켜버리는 대식세포(macrophage)라는 면역계의 세포가 피부의 줄기세포를 활성화시키고 모발의 성장을 촉진시킨 것으로 나타났다. 더하여 이번 연구 결과는 성체의 피부조직 재생에 대하여 보다 넓은 범위의 새로운 지식을 추가해주고 있다.줄기세포의 재생능력은 평생에 걸쳐서 피부에 상피세포를 보충시켜 준다. 그러나 여러 인자(factor)들이 줄기세포의 재생 능력을 감소시키거나, 통제되지 못한 증식을 촉진시키게 된다. 이처럼 일이 잘못 진행되면 노화나 피부암과 같은 질병이 유발되게 되는 것이다. 이번에 확인된 연구결과는 대식세포가 활성화시킨 피부 줄기세포는 탈모 치료에 대한 적용 이상으로 나아가서 암 연구에까지 활용될 수 있다고 한다. 이번 연구에는 CINO 암세포 생물학 프로그램과 BBVA 재단 상피세포 생물학 그룹의 Mirna Perez-Moreno 박사와 Donatello Castellana 박사 및 영국 Manchester 대학의 모발 면역생물학의 Ralf Paus 박사가 참여했다. Perez-Moreno 박사는 “우리는 감염에 대항하는 것이 주요 기능으로 알려져 있는 대식세포가 염증이 발생하지 않는 세포의 모낭 줄기세포의 활성화에 관여하는 것을 발견했다”고 설명했다. 연구팀은 대식세포와 모발의 관계에 대한 연구를 재미 때문에 시작하지는 않았다고 한다. 이번 연구는 4년 전의 다른 연구 프로젝트에서 얻어진 발견 때문에 이루어지게 되었다고 한다. 당시 연구에서 항염증 약물이 투여된 마우스에서 모발 성장이 활성화되었다고 한다. 여기서 줄기세포와 면역세포 사이의 긴밀한 의견교환이 존재한다고 믿게 된 연구팀은 인체의 방어 시스템에 관여하는 여러 종류의 세포에 대한 시험을 실시하게 되었다고 하다. 수년간의 연구 끝에 줄기세포가 휴면 상태에 있을 때에 대식세포도 아폽토시스(apoptosis)라 불리는 경로로 인하여 사멸되어 있는 것을 확인했다. 이러한 현상은 대식세포가 분비되는 인자들이 줄기세포의 활성에 영향을 끼쳐서 모발의 성장을 촉진시켰기 때문이라고 한다. 대식세포는 Wnt로 불리는 단백질 계열을 포함하여 다양한 인자들을 분비하고 있다. 연구팀은 대식세포를 리포솜에 봉입된 Wnt 저해 약물로 처리하여 대식세포 유래 Wnt가 관여하는 자연적인 경로를 인공적으로 재현하였다. 여기에서는 예상한대로 약물 투여로 인하여 모발 성장의 활성화가 지연되었다고 한다. 비록 이번 연구가 마우스를 대상으로 진행되었지만 연구팀은 사람들을 대상으로 하는 모발 성장을 위한 새로운 치료전략 개발을 가속화시키는데 도움이 될 것으로 믿고 있다.더하여 1종의 세포를 공격하여 다른 세포에 영향을 끼칠 수 있음을 보여주는 이번 연구 결과는 단순히 모발 성장에 대한 효과 이상으로 다양한 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 또한 특정 세포에 약물을 전달하는 방식으로 리포좀(liposome)을 이용하는 것도 여러 병태에 대한 연구에 적용할 수 있을 것이라고 Donatello Castellana 박사는 지적했다. 보다 기초 과학적인 관점에서도 이번 연구는 성체 피부 줄기세포의 주변 환경을 어떻게 변형시켜서 재생능력을 조절시킬 수 있는지를 이해할 수 있게 해줄 것이다. Perez-Moreno 박사는 “현재 줄기세포 연구에서 큰 장애물 중 하나가 이식의 필요 없이 자신의 성체 조직의 줄기세포 풀(pool)의 활성화를 조절하는 것”이라고 설명했다. 이번 연구에서 대식세포가 줄기세포 주변 환경에 존재하는 생화학적 의사소통에 관여하는 것이 매우 중요하다는 것을 알게 되었다. 저자들은 논문에서 이번 결과에서 대식세포가 면역계의 세포로서 식세포 작용이라는 1차적인 역할뿐만 아니라 피부 재생의 조절이라는 중요한 역할을 수행하고 있음을 가리키고 있다고 지적하고 있다. 연구팀의 다음 목표는 여러 대식세포 중에서도 피부 줄기세포 활성화에 관여하는 세포의 특징을 규명하는 외에 피부암을 포함하여 병태적 조건 하에 있는 줄기세포의 조절에 대식세포를 적용하는 것이라고 한다. Perez-Moreno 박사는 “대식세포는 매우 다양한 세포 개체군을 구성한다. 골수 외에 임신 중의 난황에서 대식세포를 발견한 것은 10년이 지나지 않았으며, 조직들 사이에서도 다른 대식세포들이 증식하는 것도 확인되었다. 그렇지만 피부에 상주하는 대식세포가 어디에서 유래했는지는 아직 밝혀지지 않았다”고 설명했다. 그림설명: 피부에 존재하는 대식세포(붉은색)에 둘러싸인 모낭세포(파란색)Journal Reference: Donatello Castellana, Ralf Paus, Mirna Perez-Moreno. Macrophages Contribute to the Cyclic Activation of Adult Hair Follicle Stem Cells. PLoS Biology, 2014; 12 (12): e1002002 DOI: 10.1371/journal.pbio.1002002 skin.jpg http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141223161121.htm 면역세포의 변형으로 모발 성장을 활성화http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cont_cd=GT&record_no=254164  KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-30      대머리 치료는 의료나 미용 분야의 전문가들에게만 큰 고충은 아닐 것이다. 이번에 스페인 국립 암 연구센터(Spanish National Cancer Research Centre: CNIO)의 연구팀이 모낭 성장을 촉진시켜서 대머리 환자들에게 도움을 줄 수 있는 새로운 연구 결과를 발표했다. 연구팀이 ‘PLOS Biology’ 최신호에 발표한 논문에 따르면, 인체의 면역계와 피부의 재생 사이에서 예상할 수 없었던 새로운 연결고리를 발견했다고 한다. 놀랍게도 침입해 온 병원체를 삼켜버리는 대식세포(macrophage)라는 면역계의 세포가 피부의 줄기세포를 활성화시키고 모발의 성장을 촉진시킨 것으로 나타났다. 더하여 이번 연구 결과는 성체의 피부조직 재생에 대하여 보다 넓은 범위의 새로운 지식을 추가해주고 있다.줄기세포의 재생능력은 평생에 걸쳐서 피부에 상피세포를 보충시켜 준다. 그러나 여러 인자(factor)들이 줄기세포의 재생 능력을 감소시키거나, 통제되지 못한 증식을 촉진시키게 된다. 이처럼 일이 잘못 진행되면 노화나 피부암과 같은 질병이 유발되게 되는 것이다. 이번에 확인된 연구결과는 대식세포가 활성화시킨 피부 줄기세포는 탈모 치료에 대한 적용 이상으로 나아가서 암 연구에까지 활용될 수 있다고 한다. 이번 연구에는 CINO 암세포 생물학 프로그램과 BBVA 재단 상피세포 생물학 그룹의 Mirna Perez-Moreno 박사와 Donatello Castellana 박사 및 영국 Manchester 대학의 모발 면역생물학의 Ralf Paus 박사가 참여했다. Perez-Moreno 박사는 “우리는 감염에 대항하는 것이 주요 기능으로 알려져 있는 대식세포가 염증이 발생하지 않는 세포의 모낭 줄기세포의 활성화에 관여하는 것을 발견했다”고 설명했다. 연구팀은 대식세포와 모발의 관계에 대한 연구를 재미 때문에 시작하지는 않았다고 한다. 이번 연구는 4년 전의 다른 연구 프로젝트에서 얻어진 발견 때문에 이루어지게 되었다고 한다. 당시 연구에서 항염증 약물이 투여된 마우스에서 모발 성장이 활성화되었다고 한다. 여기서 줄기세포와 면역세포 사이의 긴밀한 의견교환이 존재한다고 믿게 된 연구팀은 인체의 방어 시스템에 관여하는 여러 종류의 세포에 대한 시험을 실시하게 되었다고 하다. 수년간의 연구 끝에 줄기세포가 휴면 상태에 있을 때에 대식세포도 아폽토시스(apoptosis)라 불리는 경로로 인하여 사멸되어 있는 것을 확인했다. 이러한 현상은 대식세포가 분비되는 인자들이 줄기세포의 활성에 영향을 끼쳐서 모발의 성장을 촉진시켰기 때문이라고 한다. 대식세포는 Wnt로 불리는 단백질 계열을 포함하여 다양한 인자들을 분비하고 있다. 연구팀은 대식세포를 리포솜에 봉입된 Wnt 저해 약물로 처리하여 대식세포 유래 Wnt가 관여하는 자연적인 경로를 인공적으로 재현하였다. 여기에서는 예상한대로 약물 투여로 인하여 모발 성장의 활성화가 지연되었다고 한다. 비록 이번 연구가 마우스를 대상으로 진행되었지만 연구팀은 사람들을 대상으로 하는 모발 성장을 위한 새로운 치료전략 개발을 가속화시키는데 도움이 될 것으로 믿고 있다.더하여 1종의 세포를 공격하여 다른 세포에 영향을 끼칠 수 있음을 보여주는 이번 연구 결과는 단순히 모발 성장에 대한 효과 이상으로 다양한 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 또한 특정 세포에 약물을 전달하는 방식으로 리포좀(liposome)을 이용하는 것도 여러 병태에 대한 연구에 적용할 수 있을 것이라고 Donatello Castellana 박사는 지적했다. 보다 기초 과학적인 관점에서도 이번 연구는 성체 피부 줄기세포의 주변 환경을 어떻게 변형시켜서 재생능력을 조절시킬 수 있는지를 이해할 수 있게 해줄 것이다. Perez-Moreno 박사는 “현재 줄기세포 연구에서 큰 장애물 중 하나가 이식의 필요 없이 자신의 성체 조직의 줄기세포 풀(pool)의 활성화를 조절하는 것”이라고 설명했다. 이번 연구에서 대식세포가 줄기세포 주변 환경에 존재하는 생화학적 의사소통에 관여하는 것이 매우 중요하다는 것을 알게 되었다. 저자들은 논문에서 이번 결과에서 대식세포가 면역계의 세포로서 식세포 작용이라는 1차적인 역할뿐만 아니라 피부 재생의 조절이라는 중요한 역할을 수행하고 있음을 가리키고 있다고 지적하고 있다. 연구팀의 다음 목표는 여러 대식세포 중에서도 피부 줄기세포 활성화에 관여하는 세포의 특징을 규명하는 외에 피부암을 포함하여 병태적 조건 하에 있는 줄기세포의 조절에 대식세포를 적용하는 것이라고 한다. Perez-Moreno 박사는 “대식세포는 매우 다양한 세포 개체군을 구성한다. 골수 외에 임신 중의 난황에서 대식세포를 발견한 것은 10년이 지나지 않았으며, 조직들 사이에서도 다른 대식세포들이 증식하는 것도 확인되었다. 그렇지만 피부에 상주하는 대식세포가 어디에서 유래했는지는 아직 밝혀지지 않았다”고 설명했다. 그림설명: 피부에 존재하는 대식세포(붉은색)에 둘러싸인 모낭세포(파란색)Journal Reference: Donatello Castellana, Ralf Paus, Mirna Perez-Moreno. Macrophages Contribute to the Cyclic Activation of Adult Hair Follicle Stem Cells. PLoS Biology, 2014; 12 (12): e1002002 DOI: 10.1371/journal.pbio.1002002 skin.jpg http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141223161121.htm