스트레스가 백발(白髮)을 초래한다?

중국 남조(南朝)시대 양(梁)나라의 무제(武帝)에게는 주흥사(周興嗣)라는 신하가 있었다.
그런데 어찌하다 보니 황제의 노여움을 사게 되어 죽음의 형벌을 받는 지경에 이르렀다.
평소 황제가 볼 때 주흥사의 재주가 너무 아까운지라, 하룻밤 사이에 왕희지의 글씨 가운데 천자를 뽑아서 한 편의 글을 만들라고 명하였다.
이에 주흥사는 목숨을 걸고 모두 다른 한자 1000 자로 1구 4 자의 사언 고시 250 구의 천자문을 천신만고 끝에 완성하였다.
그런데 밤새도록 얼마나 스트레스를 받았는지, 그만 하룻밤 사이에 머리칼이 온통 하얗게 세었다고 한다.
그래서 후세 사람들은 그가 지은 천자문을 백수문(白首文: 머리가 하얗게 세도록 고생하면서 지은 문장)이라고 부르기도 한다.

천자문과 관련된 고사(古辭)에 나오는 바와 같이, 우리는 흔히 과도한 스트레스가 머리칼을 희게 한다고 말한다.
최근 일본의 과학자들이 발표한 연구결과에 의하면, 이러한 속설이 어느 정도 신빙성이 있는 것처럼 보이기도 한다.
도쿄 의치대(Tokyo Medical and Dental University)의 피부학자인 니시무라 박사 연구팀은 Cell 6월 12일자에 실린 논문에서, 유전자독성 스트레스(genotoxic stress: DNA를 손상시키는 스트레스)가 머리칼을 희게 만들 수 있다고 보고하였다.
이는 줄기세포의 노화에 관한 기존의 통념에 이의를 제기하는 것으로서 흰머리를 예방하는 데는 물론, 유전자독성 스트레스에 의한 질병(예: 암)의 치료법을 개발하는 데도 많은 도움이 될 것으로 보인다.

머리칼의 라이프사이클은 단순하다. 한 가닥의 머리칼은 몇 년 동안 자란 후, 2~3개월 동안 휴지기를 거쳐 결국 사멸하여 뽑혀져 나간다.
2004년 니시무라 박사 연구팀은 이러한 과정을 모낭의 멜라닌줄기세포(MSC: melanocyte stem cells)와 관련 지어 설명한 바 있는데 그 내용은 다음과 같다.
즉, 하나의 머리칼이 새로 자랄 때, 일부 MSC가 멜라닌세포(melanocyte)로 분화하여 이것이 머리칼에 검은 색을 부여하며, 나머지 MSC는 그대로 남아 다음 세대의 머리칼을 위해 검은 색을 보존한다.
그리고 MSC는 끊임없이 스스로 분열하기 때문에 - 이론적으로는 - 일생 동안 생존할 수 있다. 그러나 노화에 따라 모종(某種)의 원인에 의하여 줄기세포가 모낭에서 사라지면서 색소가 없는 흰 머리칼이 탄생하게 된다.
그러나 당시 연구진은 이 `모종의 원인`이 무엇인지는 밝혀내지 못하였다.

니시무라 박사는 방사선이나 화학물질과 같은 유전자독성 스트레스가 백발(白髮) 이외의 세포의 노화를 초래한다는 선행연구 결과에 착안하여, 유전자독성 스트레스가 백발과 관련된 MSC의 운명에도 관여할 것이라는 가설을 설정하게 되었다.
그녀는 카나자와 대학(Kanazawa University)의 연구자들과 함께 이러한 가설을 검증하기 위한 연구에 착수하였다.
연구진은 노화에 따라 털이 희어지도록 만들어진 마우스를 대상으로 연구를 실시하였는데, 연구진이 이 마우스에게 엑스레이나 화학요법제를 투여하자, 어린 마우스는 예상대로 털이 희어지는 것으로 나타났다.
그러나 털이 희어지는 과정은 예상과는 전혀 딴판이었다. 즉 스트레스를 받은 MSC는 사멸하기는커녕, 오히려 멜라닌세포로 신속히 분화함으로써 MSC의 재고(在庫)를 소진시키는 것으로 밝혀졌다.
"DNA가 손상된 MSC는 사멸하거나 불활성화되는 것이 아니라, 조숙(빨리 성장)한다."고 연구진은 말했다.

"MSC가 멜라닌세포로 성숙하면 재생능력을 상실한다. 따라서 MSC가 소진된 어린 마우스는 더 이상 충분한 색소세포를 만들어낼 수 없어서 털이 희어지게 된다. 더욱이 스트레스를 받은 어린 마우스의 흰털의 상태와 모낭의 세포집단 구성을 분석해본 결과, 모든 것이 늙은 마우스의 상태와 동일한 것으로 나타났다.
이는 유전자독성 스트레스가 자연적인 백발화과정(natural graying process)을 촉진한다는 것을 시사한다."고 연구진은 설명했다.
연구진은 한 걸음 더 나아가 ATM(for ataxia telangiectasia mutated)이라는 유전자가 줄기세포성(stemness)의 체크포인트로 작용하여 MSC의 분화를 억제한다는 사실을 밝혀내었다.(예컨대 ATM의 돌연변이는 Ataxia-telangiectasia를 초래하는데, 이 질환에 걸린 환자는 어린 나이에 머리가 희어진다,)

"모든 사람들은 나이를 먹어 가면서 유전자독성 스트레스(자외선, 가정용 화학물질, 환경오염물질 등)에 노출된다.
건강한 포유류가 지닌 하나의 세포는 하루에 10만 번씩 유전자독성 스트레스에 노출된다고 한다.
이러한 스트레스에 의한 유전자독성이 누적되면 노화의 원인이 될 수 있다."고 연구진은 말했다.
"이번 연구는 MSC뿐만이 아니라 줄기세포 전반에 걸친 연구에도 적용될 수 있다.
우리는 흰머리를 바람직스럽지 않은 것으로 생각하는 경향이 있다.
그러나 이번 연구에 의하면 그것은 비가역적 손상을 입은 줄기세포가 더 이상 분열(dividing)하는 것을 막아 인체를 보호하는 것으로 볼 수도 있다.
손상된 줄기세포는 줄기세포 풀(pool)의 품질 유지를 위해 제거되어야 한다.
분화(differentiation)는 손상된 줄기세포를 제거하는 하나의 방법이며, 세포사멸(apoptosis)보다 더욱 정교한 인체의 자기방어 메커니즘이다.
이러한 자연적 방어기구를 이용하면 흑색종과 같은 암을 예방할 수도 있다."고 하버드 의대의 데이비드 피셔 박사는 논평했다.

"이번 연구는 스트레스에 대응하는 MSC의 분화반응을 조절함으로써 백발을 예방하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 보인다.
그러나 여기서 말하는 스트레스란 유전자독성 스트레스를 말하며, 정서적 스트레스를 말하는 것은 아니다.
이번 연구가 `정서적 스트레스가 머리를 희어지게 한다`는 속설을 입증한 것은 아니다."라고 피셔 박사는 덧붙였다.

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-06-13 에서.....

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