서울대병원, 알데하이드 탈수소효소 활성 시점 규명
활성 후 에너지 생산, 산화스트레스 완화→모발 성장기 진입

ALDH2를 활성화하면 산화스트레스를 줄이고 베타카테닌을 증가시켜 모낭을 성장기로 이끌 수 있다고 연구팀은 밝혔다./ 그림=서울대병원
머리카락을 만들어내는 공장 격인 '모낭'은 성장기와 퇴행기를 거쳐 일을 멈추는 시기(휴지기)를 갖는다. 휴지기 이후 성장기가 새롭게 찾아와야 머리카락이 다시 자라지만, 이 과정이 진행되지 않으면 탈모 상태가 된다. 그런데 휴지기 모낭을 성장기로 바꿀 수 있는 새로운 방법을 국내 연구팀이 찾았다. 탈모 치료법의 새로운 패러다임이 될지 주목된다.

서울대병원 피부과 권오상 교수, 이승희 박사는 미토콘드리아(세포 호흡을 담당하는 세포 소기관) 속에 있는 알데하이드 탈수소효소(ALDH2; Aldehyde Dehydrogenase2)를 효과적으로 활성화해 세포 속 에너지 대사와 ATP(Adenosine Triphosphate) 생산을 촉진하면서 모발의 성장주기를 조절할 수 있는 가능성을 확인했다고 17일 밝혔다. ATP는 생명체를 가동하는 화학 에너지를 가리킨다.

안드로겐성 탈모는 세계적으로 흔한 탈모 유형의 하나로, 호르몬·유전·환경 요인으로 머리카락이 가늘어지고 모발의 성장주기(성장기→퇴행기→휴지기→성장기)가 방해받아 발생하는 질환이다. ALDH2는 아세트-알데하이드를 해독해 산화스트레스를 완화하는 효소다. 미토콘드리아의 손상으로 인한 산화스트레스는 탈모와 관련 있는 것으로 알려졌다.

연구팀은 ALDH2의 모발 성장과 산화스트레스 감소 효과를 평가하기 위해 ALDH2 활성화제(Alda-1)를 활용한 실험을 실시했다.
 

휴지기 모낭과 성장기 모낭에서 ALDH2 발현 비교. 면역염색 분석 결과, 주로 모낭의 가장 바깥쪽 층(모낭상피세포층)에서 성장기에 ALDH2가 뚜렷하게 나타났다. /자료=서울대병원실험 결과, 모낭의 ALDH2 활성도는 주로 머리카락을 만들어내는 모낭상피세포층에서 발현했다. 휴지기에는 발현이 약했지만 성장기로 바뀌고 나서 발현도가 크게 증가했다. 모낭의 ALDH2 활성화가 모발 성장기 유도에 중요한 '재가동 엔진' 역할을 한다는 사실을 밝혀낸 것이다.

특히 ALDH2 활성화는 모낭에서의 산화적 인산화 과정을 통해 휴지기에서 성장기로 전환할 때 필요한 에너지 대사에 기여하는 ATP 생산을 증가시켰고, 과도한 활성산소를 줄이며, 독성 산화 알데하이드(4-HNE, MDA)를 없애 산화스트레스를 완화하는 것으로 확인됐다.
 

인간 모낭 기관배양 모델에서 ALDH2 활성화제(Alda-1) 처리 후 성장한 머리카락의 길이 비교. /자료=서울대병원 

동물실험에서 ALDH2 활성화제(Alda-1)를 처리한 후 머리카락의 성장기 진입을 유도했다. /자료=서울대병원
인간 모낭 기관배양 실험, 쥐 실험 결과에서도 ALDH2 활성화가 머리카락의 길이 성장을 의미 있게 촉진하고, 성장기로의 진입을 가속하는 것으로 확인됐다. 이런 효과는 기존의 탈모약인 미녹시딜 도포제(양성대조군)와 비슷한 수준이었다.

또 ALDH2 활성화가 모낭 형성·유지에 관여하는 주요 인자인 베타카테닌(β-Catenin)의 증가를 유도해 안드로겐성 탈모뿐만 아니라 노화성 탈모 등 다양한 탈모증에 공통으로 적용될 수 있는 혁신적인 전환점을 제시했다고 연구팀은 설명했다. 이러한 발견은 탈모 치료 분야에서의 기존 패러다임을 바꿀 만한 중요한 진전으로 평가된다.
 

(왼쪽부터) 서울대병원 피부과 권오상 교수, 이승희 박사.권오상 교수는 "이번 연구는 ALDH2 활성화가 모낭에 미치는 다양한 긍정적인 영향을 확인해, 모발 성장 주기 가운데 (휴지기에서) 성장기 단계로 이끌기 위한 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다"며 "이번 연구 결과를 통해 탈모 치료 분야에서의 혁신적인 접근법을 모색할 기반을 마련해 더 나은 탈모 치료법을 개발하고 탈모 환자들의 삶의 질을 높이는 데 기여할 것"이라고 평가했다.

이번 연구는 보건복지부 피부기반사업단 혁신성장 피부건강 기반기술 개발사업과 서울대병원 집중육성연구지원으로 수행됐다. 세계적으로 저명한 학술지인 '저널 오브 어드벤스드 리서치(Journal of Advanced Research)' 최근호에 온라인으로도 출간됐다.