# 사이클릭 ADP-리보스가 인간 모낭 진피 유두 세포의 세포 내 칼슘 항상성 및 성장기 관련 신호 경로를 조절

[코스인코리아닷컴 길태윤 기자] 탈모케어 소재 경쟁이 기존의 호르몬 조절과 혈류 개선 중심에서 모낭 세포 내부를 들여다보는 방향으로 넓어지고 있다. 기존 탈모 치료 접근이 DHT 억제나 혈관 확장에 초점을 맞춰왔다면 사이클릭 ADP-리보스(cADPR)는 모낭 세포 안에서 일어나는 칼슘 신호와 성장기 관련 지표 변화에 주목한 소재다. 인간 모낭 진피 유두 세포에서 β-카테닌 전사 활성과 LEF-1 발현은 증가하고 퇴행기 관련 인자인 TGF-β2 발현은 낮아진 결과가 제시되면서 cADPR은 새로운 탈모케어 신소재 후보로 조명된다.

탈모는 모낭 주기의 불균형으로 발생하는 다인성 질환이다. 모낭은 성장기, 퇴행기, 휴지기를 반복하는데 이 균형이 깨지면 모낭이 조기에 퇴행기로 들어가고 모발 밀도 감소와 두피 모발 가늘어짐으로 이어질 수 있다. 최근에는 20~30대를 포함한 남성과 여성 모두에서 탈모 유병률이 증가하면서 보다 안전하고 새로운 접근의 필요성이 커지고 있다.

현재 탈모 관련 약리학적 접근은 주로 안드로겐 억제와 혈관 확장에 기반한다. 피나스테리드와 두타스테리드는 DHT 수치를 낮춰 모낭 소형화를 늦추고 미녹시딜은 모낭 혈류 증진과 칼륨 채널 활성 등을 통해 활용돼 왔다. 그러나 성기능 장애, 복용 중단 후 반동성 탈모 등 부작용 우려가 제기되면서 호르몬 간섭이나 전신적 부담을 줄일 수 있는 대안적 신호 조절 전략에 대한 관심도 함께 높아지고 있다.

이번 논문은 cADPR이 인간 모낭 진피 유두 세포(HHDPCs)에서 세포 내 칼슘 보유량과 성장기 관련 신호 지표 변화에 어떤 연관성을 보이는지 살폈다. cADPR은 CD38에 의해 생성되는 칼슘 동원 2차 전달자로 소포체의 리아노딘 수용체와 관련된 칼슘 방출 경로에 관여하는 물질이다. 기존에 많이 다뤄진 세포 외 Wnt 활성제나 일반적인 칼슘 조절제와 달리, 모낭 세포 내부의 신호 흐름을 보는 접근이라는 점에서 차별성을 가진다.

모낭 성장기 유지와 관련해 중요한 축은 Wnt/β-카테닌 신호다. β-카테닌 활성화는 모낭 줄기세포 분화, 진피 유두 세포 증식, 모발축 신장에 필요한 세포 활성을 지지하는 것으로 알려져 있다. 반대로 TGF-β2와 같은 퇴행기 관련 인자는 모낭 퇴행과 연결된다. 이번 연구는 cADPR이 이러한 성장기와 퇴행기 관련 신호 지표에 어떤 변화를 만드는지 확인하는 데 초점을 맞췄다.

연구진은 HHDPCs에 cADPR을 0.001~0.5ppm 농도로 처리한 뒤 세포 생존율, 세포 내 칼슘 보유량, β-카테닌 의존적 전사 활성, LEF-1과 TGF-β2 유전자 발현을 분석했다. 세포 생존율은 MTT 분석으로 평가했으며 세포 내 칼슘 함량은 ICP-OES로 정량화했다. β-카테닌 활성은 TOPFlash/FOPFlash 루시페라아제 분석으로 유전자 발현은 qRT-PCR로 측정했다.

세포 생존율 평가에서는 cADPR 처리군 모두에서 98% 이상의 생존율이 유지됐다. 시험 농도 범위에서 세포 대사 활성을 현저히 손상시키지 않았고 세포 수축이나 탈착 같은 형태학적 변화도 관찰되지 않았다. 이는 이후 칼슘 보유량과 성장기 관련 신호 변화를 해석하는 기본 조건으로 제시된다.

가장 눈에 띄는 반응은 0.05ppm 조건에서 나타났다. cADPR 처리 후 0.01~0.1ppm 농도 범위에서 대조군 대비 높은 세포 내 칼슘 수준이 관찰됐으며 0.05ppm 조건에서는 6시간 관찰 기간 동안 비교적 높은 칼슘 수준이 유지된 뒤 점진적으로 기저 수준으로 회복됐다. 이 결과는 실시간 칼슘 신호의 직접 증거가 아니라 ICP-OES로 측정한 세포 내 칼슘 보유량 변화로 해석해야 한다는 점도 함께 제시됐다.

β-카테닌 의존적 전사 활성도 cADPR 처리에 따라 증가했다. 가장 큰 증가는 0.05ppm 조건에서 관찰됐으며 대조군 대비 약 2.3배 수준으로 나타났다. 같은 조건에서 LEF-1 mRNA 발현은 약 2.5배 증가했고, TGF-β2 mRNA 발현은 대조군 대비 약 0.3배 수준으로 낮아졌다.

그림 cADPR 처리된 HHDPCs의 β-카테닌 전사 활성. TOPFlash(β-카테닌 반응성) 또는 FOPFlash(음성 대조군) 리포터 구조물로 형질감염 후 24시간 동안 cADPR(0.001–0.5 ppm) 처리. 데이터는 이원 ANOVA 후 Bonferroni 사후 검정으로 분석. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 vs. 동일 농도 FOPFlash. 평균 ± SD (n = 3).

이 결과가 주목되는 이유는 cADPR이 기존 탈모케어 소재와 다른 신호 축을 보여주기 때문이다. 미녹시딜과 피나스테리드 계열이 각각 혈관 확장 또는 안드로겐 억제를 중심으로 작용해 왔다면 cADPR은 세포 내 칼슘 보유량과 β-카테닌 관련 전사 지표를 통해 모낭 성장기 신호와 연결될 가능성을 제시한다.

다만 이번 연구는 인간 모낭 진피 유두 세포를 이용한 in vitro 평가로 탈모 예방 효과나 임상적 효능을 직접 입증한 결과는 아니다. β-카테닌, LEF-1, TGF-β2의 단백질 수준 검증이 수행되지 않았고 부형제 단독 대조군도 포함되지 않아 cADPR 단독 효과로 단정하기 어렵다는 한계가 언급됐다. 장기 안전성, 다세포 모델, in vivo 평가 역시 추가 연구가 필요한 영역으로 남아 있다.

결국 cADPR은 탈모케어 신소재 개발에서 모낭 주기를 세포 내부 신호의 관점으로 바라보게 하는 후보 물질로 조명된다. 아직 기전적 인과관계나 임상 적용 가능성을 단정할 단계는 아니지만 세포 내 칼슘 보유량과 Wnt/β-카테닌 성장기 관련 지표 변화가 함께 제시됐다는 점에서 차세대 탈모케어 원료 연구의 새로운 방향성을 보여준다.

관련 논문은 코스메틱저널코리아 5월호에서 전문을 볼 수 있다.(https://cosinkorea.com/news/article.html?no=57424)