조절 T 세포의 글루코코르티코이드 호르몬 신호는 모낭 줄기 세포 활성화와 새로운 모발 성장을 촉진한다. 왼쪽: 탈모 후 정상 생쥐의 피부 세포(파란색)가 모낭 줄기 세포(빨간색)를 활성화할 수 있다. 오른쪽: 조절 T 세포에 글루코코르티코이드 수용체가 없는 쥐의 세포는 모낭 줄기 세포를 활성화할 수 없다. 이미지출처: Salk Institute

Salk 과학자들은 사람의 면역 체계가 자신의 모낭을 공격하여 탈모를 일으키는 상태인 탈모증에 대한 일반적인 치료법의 예상치 못한 분자 표적을 발견했다. 2022년 6월 23일 Nature Immunology에 발표된 연구 결과는 조절 T 세포라고 불리는 면역 세포가 호르몬을 메신저로 사용하여 피부 세포와 상호 작용하여 새로운 모낭과 모발 성장을 생성하는 방법을 설명한다.

"가장 오랫동안 조절 T 세포는 자가면역 질환에서 과도한 면역 반응을 감소시키는 방법에 대해 연구되어 왔다."라고 교신저자인 Salk의 NOMIS 면역생물학 및 미생물 병인 센터의 부교수인 Ye Zheng이 말했다. "이제 우리는 면역 반응을 억제하는 것과 완전히 별개로 실제로 모발 성장 및 재생을 촉진하는 업스트림 호르몬 신호 및 다운스트림 성장 인자를 확인했다."

과학자들은 탈모를 연구하는 것으로 시작하지 않았다. 그들은 자가면역 질환에서 조절 T 세포와 글루코코르티코이드 호르몬의 역할을 연구하는 데 관심이 있었다. (당질코르티코이드 호르몬은 부신 및 기타 조직에서 생성되는 콜레스테롤 유래 스테로이드 호르몬이다.) 그들은 먼저 이러한 면역 성분이 다발성 경화증, 크론병 및 천식에서 어떻게 기능하는지 조사했다.

그들은 글루코코르티코이드와 조절 T 세포가 함께 기능하여 이러한 조건에서 중요한 역할을 하지 않는다는 것을 발견했다. 그래서 그들은 피부 조직과 같이 조절 T 세포가 특히 높은 수준의 글루코코르티코이드 수용체(글루코코르티코이드 호르몬에 반응함)를 발현하는 환경을 조사하는 데 더 많은 행운을 가져다줄 것이라고 생각했다. 과학자들은 정상 마우스와 조절 T 세포에 글루코코르티코이드 수용체가 없는 마우스에서 탈모를 유도했다.

제1저자인 Zheng 연구실의 박사후 연구원인 Zhi Liu는 "2주 후, 우리는 쥐들 사이에 눈에 띄는 차이가 있음을 확인했다. 정상 쥐는 머리카락이 자라났지만 글루코코르티코이드 수용체가 없는 쥐는 거의 자라지 못했다."라고 말했다. "매우 인상적이었고 앞으로 나아가야 할 올바른 방향을 보여주었다."

연구 결과는 모발 재생을 허용하기 위해 조절 T 세포와 모낭 줄기세포 사이에 일종의 통신이 발생해야 함을 시사했다.

그런 다음 과학자들은 다세포 통신을 모니터링하기 위한 다양한 기술을 사용하여 조절 T 세포와 글루코코르티코이드 수용체가 피부 조직 샘플에서 어떻게 행동하는지 조사했다. 그들은 글루코코르티코이드가 조절 T 세포에 모낭 줄기 세포를 활성화하도록 지시하여 모발 성장을 유도한다는 것을 발견했다. T 세포와 줄기 세포 사이의 이러한 누화는 글루코코르티코이드 수용체가 모두 조절 T 세포 내에서 단백질 TGF-베타3의 생산을 유도하는 메커니즘에 의존한다. 그런 다음 TGF-베타3는 모낭 줄기 세포를 활성화하여 새로운 모낭으로 분화하여 모발 성장을 촉진한다. 추가 분석은 이 경로가 면역 균형을 유지하는 조절 T 세포의 능력과 완전히 독립적임을 확인했다.

그러나 조절 T 세포는 일반적으로 여기에서와 같이 TGF-베타3를 생성하지 않는다. 과학자들이 데이터베이스를 스캔했을 때, 그들은 이 연구에서 제모가 피부 조직 손상을 시뮬레이션한 것과 유사한 이 현상이 손상된 근육과 심장 조직에서 발생한다는 것을 발견했다.

"급성 탈모증의 경우 면역 세포가 피부 조직을 공격하여 탈모를 유발한다. 일반적인 치료법은 글루코코르티코이드를 사용하여 피부의 면역 반응을 억제하여 모낭을 계속 공격하지 않도록 하는 것이다."라고 Zheng은 말한다. "글루코코르티코이드를 적용하면 피부의 조절 T 세포가 TGF-베타3를 생성하도록 촉발하여 모낭 줄기 세포의 활성화를 자극하는 이중 이점이 있다."

이 연구는 조절 T 세포와 글루코코르티코이드 호르몬이 면역억제제일 뿐만 아니라 재생 기능도 가지고 있음을 밝혀냈다. 다음으로 과학자들은 다른 손상 모델을 살펴보고 손상된 조직에서 조절 T 세포를 분리하여 증가된 수준의 TGF-베타3 및 기타 성장 인자를 모니터링할 것이다.