BRN2 suppresses stress-induced hair greying

당신의 몸을 끊임없이 스스로를 재건하는 북적이는 도시라고 상상해 보세요. 불을 밝히고 건물을 세워 유지하기 위해, 이 도시는 '성체 줄기세포'라고 불리는 특별한 '건설 현장 소장' 팀에 의존합니다. 이들은 단순한 노동자가 아닙니다. 도시의 어느 부분이 수리나 갱신이 필요할 때마다 즉각 투입될 준비가 되어 있는 대기 중인 마스터 플래너들입니다. 하지만 까다로운 점은, 이 소장들이 침착함과 집중력을 유지해야 한다는 것입니다. 만약 이들이 너무 스트레스를 받거나 혼란에 빠지면, 본연의 일을 멈추거나 더 나아가 조기에 은퇴해 버릴 수도 있습니다. 이러한 은퇴의 가장 눈에 띄는 징후 중 하나가 바로 머리카락이 하얗게 새는 것입니다. 당신의 머리카락 색을 '멜라노사이트 줄기세포'라고 불리는 작은 예술가들이 그려 넣는 활기찬 벽화라고 생각해 보세요. 이 예술가들이 에너지를 다 써버리거나 스트레스로 인해 겁을 먹으면, 벽화는 희미해지고 노화라는 이름의 빈 회색 캔버스만이 남게 됩니다. 과학자들은 오랫동안 궁금해해 왔습니다. 삶이 고달파질 때 무엇이 이 예술적인 소장들을 안전하고 건강하게 지켜주는 것일까요?

이 연구에서 연구진은 이 머리카락을 그리는 세포들 내부의 '안전 매뉴얼'을 조사하기로 했습니다. 그들은 세포들에게 스트레스 상황에서도 공황에 빠지지 않고 어떻게 대처해야 하는지를 알려주는 특정 스위치나 관리자를 찾고 있었습니다. 그들은 BRN2(또한 POU3F2로 알려짐)라는 핵심 플레이어를 발견했습니다. BRN2를 줄기세포 안에 거주하는 경계심 강한 보안 요원이나 수석 엔지니어로 생각할 수 있습니다. 연구진은 이 보안 요원이 세포들이 젊고 건강할 때는 매우 활발하게 활동하지만, 쥐와 인간 모두에서 나이가 들면서 그 존재감이 희미해진다는 것을 발견했습니다.

연구팀은 이 보안 요원이 없을 때 어떤 일이 일어나는지 테스트했습니다. 그들은 유전적으로 머리카락 세포에서 BRN2가 결핍되도록 설계된 쥐들을 만들었습니다. 이 보안 요원이 없자, 줄기세포들은 혼란에 빠졌습니다. 줄기세포들은 안전한 휴식처에 머물러 있는 대신, 너무 일찍 완전히 성장한 색소 세포가 되기 위해 서둘러 달려 나갔습니다. 이는 마치 건설 현장 팀이 설계도를 버려두고 건물이 완공되기도 전에 벽면에 페인트칠을 시작하는 것과 같습니다. 이러한 조기 질주는 세포들을 엉뚱한 곳에 쌓이게 만들었고, 무엇보다도 그들을 취약한 상태로 만들었습니다.

보안 요원이 없는 이 세포들이 스트레스, 구체적으로 방사선 노출에 직면했을 때, 그들은 내부 설계도(DNA)의 손상을 복구할 수 없었습니다. 보통 세포가 손상을 입으면, 스스로를 수리하거나, 만약 손상이 너무 심하다면 신체의 나머지 부분을 보호하기 위해 조용히 기능을 멈춥니다. 하지만 BRN2가 없으면, 이 세포들은 수리팀을 가동할 수 없었습니다. 부서진 DNA를 고치거나 안전하게 사멸하는 대신, 이들은 혼란스러운 '노화 유사(senescence-like)' 상태에 갇혀 버렸는데, 본질적으로 기능을 할 수 없는 좀비 세포가 된 것입니다. 살아있는 쥐들에게 있어, 이는 방사선으로 인해 스트레스를 받았을 때 머리카락이 단순히 일시적으로 회색이 되는 것에 그치지 않고, 색소 세포들이 완전히 쓸려 나가 영구적인 백발로 이어졌음을 의미했습니다.

논문은 BRン2가 압박 속에서도 이 줄기세포들이 공황에 빠지지 않도록 유지해 주는 필수적인 관리자라고 결론짓습니다. BRN2는 DNA 손상을 복구하는 능력과 줄기세포 상태를 유지할지 혹은 색소 세포로 변할지에 대한 세포의 결정 사이를 직접 연결합니다. 이 연구는 BRN2가 사라지면 세포들이 스트레스를 다루는 능력을 상실하여 급격하고 영구적인 탈색으로 이어진다는 점을 시사합니다. 이것이 아직 우리가 흰머리에 대한 치료법을 가졌다는 뜻은 아니지만, 우리는 중요한 퍼즐 조각 하나를 찾아냈습니다. 바로 우리의 줄기세포 속 '보안 요원'들을 활발하게 유지하는 것이 나이가 들어감에 따라 우리의 자연스러운 색상과 건강을 보존하는 열쇠가 될 수 있다는 사실입니다.