생체 리듬이 깨지면 피부 노화가 빨리 진행됩니다.

과학자들은 피부 줄기세포 의 재생 능력에 있어 일일 생체 리듬(일주기 리듬)의 역할을 연구해 왔습니다. 이러한 리듬이 흐트러지면 조직이 조기에 노화되고 암을 포함한 피부 종양 발생 위험이 증가합니다.

유전체 조절 센터(Centre for Genomic Regulation)의 과학자들이 네이처(Nature) 저널에 게재될 연구를 수행했습니다. 이 연구는 생체 시계인 일주기 리듬이 하루 종일 인간의 활동에 미치는 영향과 일상적인 피부 재생을 담당하는 피부 줄기세포의 기능에 미치는 영향을 설명합니다.

줄기세포는 생명 활동으로 인해 이미 기능이 소진된 피부 세포 성분을 대체하여 피부 세포 성분의 지속적인 재생을 담당합니다. 줄기세포의 정상적인 기능은 신체의 생명 주기 전반에 걸쳐 조직을 정상 상태로 유지하는 데 매우 중요합니다. 낮 동안 피부는 자외선과 박테리아, 바이러스와 같은 병원균 등 다양한 유해 물질에 노출됩니다. 피부의 주요 기능은 이러한 잠재적인 병원균으로부터 신체를 보호하는 것으로, 일종의 장벽 역할을 하여 우리 몸을 외부 세계와 분리합니다.

이 연구에 참여한 과학자들은 피부 줄기세포의 활동이 체내 생체 시계에 의해 조절되며, 이 시계의 정상적인 기능은 조직을 건강한 상태로 유지하는 데 필수적임을 발견했습니다. 이 시계는 줄기세포의 활동을 조절하여, 예를 들어, 햇빛이 가장 강한 시간대에는 세포가 유해한 방사선으로부터 스스로를 보호하고, 저녁과 밤에는 세포 분열을 통해 조직을 회복시켜 손상된 세포를 건강한 세포로 대체합니다. 따라서 생체 시계는 피부가 더 이상 외부 손상 요인에 노출되지 않고, DNA 돌연변이 축적으로 인해 재생 능력 저하나 종양 발생 위험 증가로 이어질 수 있는 취약성을 피할 수 있는 시기에 줄기세포가 분열할 수 있도록 합니다.

"생체 시계는 줄기세포의 시간적 행동을 정밀하게 제어하여 하루 중 시간대에 따라 조직의 요구에 맞춰 조절합니다. 이러한 제어가 방해받으면 줄기세포에 손상된 DNA가 축적되기 시작하여 세포 노화 및 피부 종양 발생 가능성이 크게 증가합니다."라고 이 연구의 코디네이터인 살바도르 아스나르 베니타는 말합니다.

BMAL1과 period1/2 유전자는 이러한 리듬을 조절하고 재생 및 휴면기 동안 세포 활동을 조절하는 역할을 합니다. 과학자들은 두 유전자를 유전적으로 조작함으로써 피부 세포의 생물학적 리듬이 교란되면 줄기 세포가 어떤 기능을 수행해야 할지 알지 못하고, 결과적으로 세포 조기 노화와 돌연변이 DNA 축적으로 이어진다는 것을 증명했습니다.

생체 리듬은 빛과 어둠의 자연스러운 순환에 따라 우리의 모든 생물학적 기능을 조절합니다. 연구 결과에 따르면 노화와 피부암 발생을 예방하는 피부 재생 또한 이러한 리듬의 영향을 받습니다. 나이가 들면서 이러한 생체 리듬은 약해지는 경향이 있습니다. 과학자들은 이러한 리듬의 붕괴가 결국 우리 조직의 재생 능력 저하와 종양 발생으로 이어질 수 있다고 생각합니다.

앞으로 과학자들은 생물학적 시계가 나이가 들면서 왜 혼란스러워지는지 이해하고, 조직 퇴화 과정을 늦추고 종양 발생 위험을 줄이기 위해 일주기 리듬을 회복하는 방법을 개발할 수 있는지 알아보기 위해 추가 연구를 수행하고자 합니다.