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2018년 11월호 [특집] 두피케어와 육모에 대한 어프로치 3

모유두 세포의 일차섬모 : 신호전달과 세포이동의 제어와 기능

모유두 세포의 일차섬모 : 신호전달과 세포이동의 제어와 기능

 

사람의 모발은 2~8년의 성장기에서 신장한 후에 퇴행기에서 모낭의 수축이 진행되고 2~3개월의 휴지 기를 거쳐 재생하는 것을 반복하고 있다1) . 이런 모주 기는 모낭의 기저부에 있는 모유두라는 간엽계의 세포 덩어리에 의해 제어된다. 모유두의 중요성은 쥐의 수염에서 유래된 모유두를 귀에 이식하면 모발이 형성되는 것을 관찰함으로써 알 수 있다2)3) .

 

그림1 일차섬모를 통한 세포간 신호전달

 

 

(A) siCont(대조), (B) siKIF3A로 처리한 DPC의 염색 이미지. 일차섬모는 항아세틸화 tubulin 항체(빨강색)로 핵은 Hoechst 33342(파란색) 로 표시했다. Bar=10μm. (C) siRNA로 처리한 일차섬모의 길이. (D) siRNA로 처리한 DPC의 순화배지에 의한 섬유아세포의 증식 활성. (E) siRNA로 처리한 DPC의 FGF-10 유전자 발현. *p<0.05, **p<0.001 vs siCont.

 

모주기의 제어에는 모유두를 구성하는 모유두 세포(dermal papilla cells, DPC)에서 분비되는 신호인자가 필수적이다. 성장기의 모낭에서는 상피 유래의 모모(毛母)세포가 DPC로부터 세포증식 신호를 받아서 활발하게 증식한다. 퇴행기에는 DPC에서 세포분열 억제신호가 나와 모낭이 쇠퇴한다. 휴지기에서 성장 기로 전환될 때에는 DPC 유래의 줄기세포 활성화 신호에 의해 모아(毛芽)세포의 성장과 팽윤부(bulge) 영역의 줄기세포의 자기복제 · 분화가 유도되어 발모가 촉진된다4) .

 

세포증식과 분화 외에도 DPC 유래의 신호인자에 의해 줄기세포나 자손(子孫)세포의 이동이 촉진되는 것으로 알려져 있어서 모주기를 제어하는데 있어서 DPC는 매우 중요하다5) . 이와 같이 DPC는 주변의 상피계 세포에 다양한 명령 신호를 내어 모낭의 기능을 제어한다. 생체환경에 가까운 DPC의 세포덩어리(스 페로이드, spheroid)는 모낭유도 활성을 갖기 때문에 모낭재생 연구에 있어 3차원 조직배양계에서 세포덩 어리를 제조하는 방법이 고안됐다6) .

 

일차섬모(primary cilia)는 척추동물 대부분의 세포표면에 1개만 돌출되어 있는 세포소기관이다. 일차섬모의 손실이나 기능이상이 생기면 ‘섬모병’이라 불리는 유전자성 질환을 유발한다는 사실이 쥐나 인간의 유전자 분석으로 밝혀졌다. 다발성 낭포 신장 (polycystic kidney), 섭식장애, 신경세포의 성숙이상 이나 기능저하를 그 예로 들 수 있다7)~9) . 발생에 있어 세포극성의 획득과 분화에 중요한 세포증식과 세포 이동에도 일차섬모가 관여하는 것으로 나타났다10)11) .

 

모낭에서 일차섬모의 역할을 부위 특이적인 녹아웃 마우스로 분석했다. 이 마우스에 있어 모낭의 진피계 세포에서 일차섬모의 형성이 저해되면 모낭형성 부전이 일어났다12) . 그러나 이 결과는 진피계의 세포군 모두의 일차섬모 형성 저해에 의한 것이기 때문에 DPC의 일차섬모가 세포간 신호전달, 세포이동과 분화에서 담당하는 역할은 알 수가 없었다.

 

미야타 미츠요시(宮田光義, Mitsuyoshi Miyata)

미후데 치에(御筆千絵, Chie K. Mifude)

가세다 구니요시(加世田国与士, Kuniyoshi Kaseda)

 

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2018년 11월호에서 확인하실 수 있습니다.

 



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