교과서 내용이 틀렸습니다: 과학자들이 사람 머리카락이 자라는 놀라운 방식을 밝혀냈습니다

모발 성장은 과학자들이 수십 년 동안 믿어왔던 것처럼 밀어내는 힘이 아니라, 숨겨진 세포의 "끌어당기는 힘"에 의해 일어날 수 있습니다. (사진 제공: Shutterstock)

새로운 연구에 따르면 사람의 머리카락은 오랫동안 믿어져 왔던 것처럼 뿌리에서 밀려 나오는 것이 아니라, 모낭 내부에 있는 움직이는 세포 네트워크에서 발생하는 힘에 의해 위쪽으로 당겨져 자란다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 발견은 수십 년간 생물학 교과서에 나와 있던 설명에 도전하며, 탈모 및 모발 재생 연구에 대한 기존 접근 방식에 영향을 미칠 수 있습니다.

로레알 리서치 앤 이노베이션과 런던 퀸 메리 대학교의 연구진은 첨단 3D 실시간 이미징 기술을 이용하여 실험실 배양 상태에서 살아있는 인간 모낭 내부의 개별 세포를 관찰했습니다. 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 에 발표된 연구 결과 에 따르면, 모간을 감싸는 외측 모근초층의 세포들은 위쪽으로 당기는 힘이 발생하는 동일한 영역 내에서 나선형 경로를 따라 아래쪽으로 이동하는 것으로 나타났습니다.

퀸 메리 대학교 구강 및 피부 생물학과 교수이자 이번 연구의 주 저자 중 한 명인 이네스 세케이라 박사는 "이번 연구 결과는 모낭 내부에서 일어나는 놀라운 움직임을 보여줍니다. 수십 년 동안 모발은 모낭구의 세포 분열로 인해 밀려 나오는 것으로 여겨졌습니다. 하지만 우리는 모발이 주변 조직에 의해 마치 작은 모터처럼 위쪽으로 당겨진다는 사실을 발견했습니다."라고 말했습니다.

실험을 통해 모발 성장을 촉진하는 원동력이 밝혀졌습니다.

이 메커니즘을 더 자세히 조사하기 위해 과학자들은 모낭 내부의 세포 분열을 억제했습니다. 만약 세포 분열이 모발을 위로 밀어 올리는 역할을 한다면 모발 성장이 멈출 것이라고 예상했습니다. 그러나 모낭에서는 거의 같은 속도로 모발이 계속 자랐습니다.

하지만 연구진이 세포의 수축과 움직임을 가능하게 하는 단백질인 액틴을 조절하자 모발 성장 속도가 80% 이상 급격히 감소했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과도 이를 뒷받침했는데, 모낭 바깥층의 조화로운 움직임으로 발생하는 당기는 힘이 관찰된 모발 성장 속도와 일치하는 데 필수적이라는 것을 보여주었습니다.

첨단 이미징 기술로 세포의 움직임을 실시간으로 포착합니다

로레알 첨단 연구팀의 제1 저자인 니콜라스 티소 박사는 "우리는 실시간 3D 타임랩스 현미경 관찰이 가능한 새로운 이미징 기법을 사용했습니다. 정지 이미지는 단편적인 스냅샷만을 제공하는 반면, 3D 타임랩스 현미경 관찰은 모낭 내부의 복잡하고 역동적인 생물학적 과정을 진정으로 규명하는 데 필수적입니다. 이를 통해 개별적인 관찰로는 알 수 없는 중요한 세포 역학, 이동 패턴, 세포 분열 속도 등을 밝혀낼 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 국소적으로 발생하는 힘을 모델링하는 것이 가능해졌습니다."라고 말했습니다.

모낭 작용 메커니즘에 대한 재고찰

로레알 연구팀의 공동 주저자인 토마스 본슐뢰글 박사는 "이번 연구 결과는 모발 성장이 세포 분열에 의해서만 이루어지는 것이 아니라, 모근 외피가 모발을 위쪽으로 적극적으로 잡아당긴다는 사실을 밝혀냈습니다."라고 덧붙였습니다. 모낭 기능에 대한 이러한 새로운 이해는 탈모 질환 연구, 신약 개발 및 시험, 조직 공학 및 재생 의학 분야 연구 발전에 새로운 가능성을 열어줄 수 있을 것입니다.

이번 실험은 실험실에서 배양한 인간 모낭을 대상으로 진행되었지만, 모발 생물학과 재생 의학에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 연구진은 모낭 내부의 물리적 힘을 이해함으로써 모낭의 기계적 및 생화학적 환경 모두를 표적으로 하는 치료법을 개발할 수 있을 것이라고 제안합니다. 또한, 새로운 영상 기법을 통해 과학자들은 살아있는 모낭에서 잠재적인 약물과 치료법을 시험해 볼 수 있을 것으로 기대됩니다.

생물물리학은 일상 생물학에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다

이번 연구는 현대 생물학에서 생물물리학의 영향력이 확대되고 있음을 보여줍니다. 미세한 수준의 아주 작은 기계적 힘이 인체 구조의 성장과 행동에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 보여주는 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/03/260313002647.htm