모발 노화의 원리 - 2. 시르투인7과 모발

• SIRT7은 모낭 줄기세포(HFSC)의 활동을 촉진하고 모발 주기를 조절하여 노화로부터 모낭 줄기세포를 보호하는 단백질임.
• SIRT7 수치가 감소하면 노화로 인한 탈모와 모발 숱 감소.
• SIRT7 수치를 회복시키면 모낭 기능이 향상
• SIRT7이 결핍되면 줄기세포는 휴면 상태로 유지됨.
• 나이가 들면서 SIRT7 수치가 감소하고, 모낭 줄기세포(HFSC)의 SIRT7 수치 감소는 모발 성숙 및 성장을 지연시킴.[논문]

SIRT7의 주요 역할 (모발 건강):

• 모발 주기 조절: SIRT7은 모낭 줄기세포에서 NFATc1 단백질의 분해를 조절하여 모발 주기의 휴면기(telogen)에서 성장기(anagen)로의 전환을 촉진.
• 줄기세포 보호: SIRT7은 피부 줄기세포의 노화를 방지하며, SIRT7 수치가 감소하면 탈모가 증가.
• 멜라닌 생성: SIRT7 결핍은 세포의 멜라닌 생성을 증가시킬 수 있으며, 이는 모발 색소 침착 및 흰머리 발생 조절에 관여함을 시사.
• 잠재적 치료 표적: SIRT7은 모낭 재생 유지에 중요한 역할을 하므로, 노화 관련 탈모 및 기능 장애 치료의 잠재적 표적으로 간주.

SIRT7 저하는 모낭·색소 줄기세포 고갈을 유도해 흰머리와 탈모를 동시에 가속한다.

• 다만 과도한 활성은 암 리스크와 연결될 수 있어 ‘적정 유지’가 핵심이다.

SIRT7은 모낭과 멜라노사이트(색소세포)의 ‘유지·보호자’ 역할을 하고,

부족하면 흰머리와 탈모가 모두 가속될 수 있음.

 

SIRT7은 주로 핵소체(nucleolus)에서 작동하면서:

• 리보솜 생합성 유지
• 세포 스트레스 대응
• 줄기세포 생존력 유지
• DNA 손상으로부터 세포 보호
• 👉 이게 왜 중요하냐면,
• 모낭 줄기세포(HFSC)와 모발 멜라노사이트 줄기세포(MeSC)가
• 둘 다 스트레스에 매우 취약하기 때문입니다.

SIRT7과 흰머리 (White / Gray Hair)

• 모발 색은 멜라노사이트 줄기세포(MeSC)가 유지되어야 함
  • 이 세포는, 산화스트레스, DNA 손상, 리보솜 기능 저하 에 매우 민감
• 🧬 SIRT7이 하는 일
  • MeSC에서 스트레스 내성 ↑, 단백질 합성 안정화, 세포 사멸 방지
• SIRT7 결핍 시
  • MeSC 조기 소실
  • 멜라닌 생성 중단
  • → 조기 흰머리
• 📌 동물실험
  • SIRT7 knockout 마우스:
  • 정상보다 훨씬 빠른 백모화
  • 노화 전부터 흰털 증가
• 👉 흰머리는 멜라닌 공장 자체가 사라지는 문제인데,
• SIRT7은 그 공장을 “버티게 해주는 역할”.
• sirt7과 멜라닌색소
  • 멜라닌 생성 핵심축
    • α-MSH → MC1R → cAMP → CREB → MITF → TYR/TRP1/TRP2 → 멜라닌
  • sirt7 KO 쥐 멜라닌세포에서 멜라닌색소 증가 [논문, pdf]
    • 멜라닌은 MAPK, Wnt, P13K/Akt 및 cAMP/PKA 경로를 통해 멜라닌 생성 과정을 거쳐 흑색종 세포에서 합성
    • 이 모든 경로는 멜라닌 생성의 핵심 조절자인 MITF(Microphthalmia-associated transcription factor)의 발현을 통해 멜라닌 합성을 촉진.
    • MITF의 발현은 티로신 수산화효소(TH), 티로시나제(TYR), 티로시나제 관련 단백질-1(TRP-1) 및 TRP-2의 발현을 유도하여 최종적으로 멜라닌을 생성.
    • 최근에는 SIRT7의 존재가 세포 증식, 분화 및 세포 사멸에서 TGF-β1(transforming growth factor-β1)에 의한 MITF 생성을 음성적으로 조절한다는 사실이 보고
    • SIRT7 KO 마우스는 MITF, TRP-1, TRP-2, TYR 및 TH의 유전자 및 단백질 발현을 크게 향상시켜 멜라닌 생성을 증폭시켰음.
    • sirt7활성화가 발모촉진 효과를 내는데 보통 검은 머리가 나는 이유는 초기 휴지기 모낭세포를 깨울 때만 활성화하기 때문인가? [챗지피티 답변]
      • 초기 성장기에는
        • 멜라노사이트 줄기세포도 동기화되어 활성화
      • 하지만 실제 멜라닌 합성은:
        • 모낭 bulb에서 성장기 중반 이후 본격화
      • 만약 SIRT7이 초기 전환기에서만 높고 중후반에 낮아진다면:
        • ✔ 발모 촉진 ✔ 멜라닌 합성은 정상 유지
      • 실제 데이터는?
        • 현재까지는 SIRT7이 모발 주기 단계별로 어떻게 변하는지에 대한 정밀 시간대별 발현 데이터는 부족

 

SIRT7과 탈모 (Hair Loss)

• 모낭 줄기세포(HFSC) 관점
  • 모낭은 성장기–퇴행기–휴지기를 반복
  • 이 사이클을 유지하는 핵심이 HFSC
  • SIRT7의 역할: HFSC의:
    • 단백질 합성 리듬 유지
    • 스트레스 상황에서도 생존 가능하게 함
    • 휴지기 → 성장기 전환 안정화
  • SIRT7 저하 시
    • 모낭 줄기세포 기능 저하
    • 성장기 진입 실패
    • 모낭 미니어처화
    • → 확산성 탈모 + 노화형 탈모
  • 📌 이건 DHT 탈모(남성형)와는 결이 다르고, 노화·스트레스·대사 이상형 탈모에 더 가깝습니다.

 

흰머리 + 탈모가 같이 오는 이유

• 공통원인을 공유하기 때문에 SIRT7 저하 → 흰머리 + 탈모 동반.

 

공통 원인	설명
산화스트레스	멜라노사이트·HFSC 모두 취약
리보솜 기능 저하	단백질 합성 붕괴
줄기세포 고갈	재생 실패
SIRT7 감소	위 모든 문제를 동시에 악화

 

SIRT7 vs 다른 시르투인 (모발 기준)

 

시르투인	역할
SIRT1	모낭 성장 조절, DHT 민감도
SIRT3	미토콘드리아, 산화스트레스
SIRT6	DNA 복구, 노화 억제
👉 SIRT7	모발 줄기세포 생존·유지 핵심

👉 “머리색과 밀도를 동시에 지키는 쪽”은 SIRT7

 

SIRT7은 “과도한 활성”도 문제

• 암에서는 SIRT7 과발현 = 위험

핵심은 균형

• SIRT6↑ / SIRT7 정상범위 유지
• 산화스트레스 최소화
• 줄기세포 보호

 

sirt7와 모낭 줄기세포와 모발성장[논문, pdf]

• 생쥐에서 Sirt7이 결핍되면 모낭의 생명주기 전환이 휴지기에서 성장기로의 전환이 저해되어 모발 성장이 지연됨을 발견.
• 반대로, 휴지기 동안 Sirt7을 과발현시키면 HFSC의 성장기 진입이 촉진되고 모발 성장이 가속화.
• 원리적으로, Sirt7은 휴지기에서 성장기로의 전환 동안 HFSC에서 상향 조절되며,
• Sirt7 녹아웃 생쥐(Sirt7f/f;K15-Cre)에서도 유사한 모발 성장 지연이 나타남.
• 분자 수준에서 Sirt7은 전사 조절인자 Nfatc1과 상호작용하여 K612에서 Nfatc1을 탈아세틸화시키고, PA28c 의존성 프로테아좀 분해를 유도하여 Nfatc1 매개 휴지기(telogen)를 종료시키고 성장기(anagen) 진입을 촉진.
• 강력한 칼시뉴린 억제제인 사이클로스포린 A(Cyclosporin A)는 Nfatc1의 핵 내 잔류를 억제하고, 모낭 주기 지연을 없애며, Sirt7/- 마우스에서 모발 성장을 촉진.
• Sirt7은 노화된 모낭 줄기세포(HFSC)에서 하향 조절됨
• 외인성 Sirt7 과발현은 노령 동물에서 모발 성장을 촉진.
• 이러한 데이터는 Sirt7이 Nfatc1을 불안정화시켜 모낭 주기 개시를 보장함으로써 HFSC를 활성화한다는 것을 보여줌.

 

sirt7와 모발노화[논문, pdf]: 

• sirt7 -| Nfatc1 -| CDK4 -> 모낭줄기세포성장촉진
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