모발 항노화 원리

탈모방지

• 모발노화는 크게 두가지 경로가 있음
  • 남성형탈모: 테스토스테론 —(5α-R)-> DHT -> AR -> 탈모
  • 휴지기탈모: (면역활성) -| MafB -| Nfatc1 -| CDK4 -> 모낭줄기세포 성장

테스토스테론 —(5α-R)-> DHT -> AR -> 탈모에 이르는 경로를 막는다

5α-환원효소(5α-R) 억제

• 테스토스테론은 5α-환원효소(5α-R)에 의해 더욱 강력한 형태인 디하이드로테스토스테론(DHT)으로 전환되는데, 여기서 5α-R을 억제하여 DHT생성을 막음
  • 처방약: 피나스테리드, 두타스테리드
  • 천연물: 쏘팔메토, 퀘르세틴, 후추
  • [주] DHT차단 목적으로는 천연물보다는 임상을 통과한 약품이 더 효과적이고 확실한 근거들이 많이 누적됨

AR(안드로겐수용체)의 DHT민감도를 떨어뜨린다.

• 대부분의 남성에서 혈중 DHT는 나이가 들수록 오히려 크게 증가하지 않음.
• 탈모의 핵심은 “DHT 증가”가 아니라 모낭의 DHT 민감도 증가 + 국소 환경 변화임.
• 따라서 AR의 DHT민감도를 젊은 시절 수준으로 떨어뜨리는 것이 탈모치료의 한가지 방법임
• 현재 연구단계로 아직 시판중인 약이나 영양제는 없는 상태
• 안드로겐 수용체를 억제하는 것이 부작용이 큰 이유
  • DHT뿐 아니라 테스토스테론까지도 작용 못하게 됌
    • DHT는 테스토스테론의 업그레이드 버전이고 AR은 이 둘 모두에 작용
  • 안드로겐 신호 자체를 끊음
    • 안드로겐 수용체는: 근육유지, 성욕, 발기 조직 기능, 적혈구 생성, 기분·동기, 뼈 밀도 등에 관여.
• 그래서 DHT만 선택적으로 차단하고 테스토스테론은 그대로 작용하도록 놔둬야함

DHT가 AR에 결합하는 것을 막는다.

• DHT가 모낭세포의 AR(안드로겐수용체)에 미리 결합하여 DHT의 작용을 막는다.
  • 클라스코테론(Clascoterone): (3상통과, 2027년출시예정. 처방필요) [영상][웹]
    • 바르는 제재라면 문제없지만 경구용이라면 테스토스테론이 AR에 결합하는 것은 허용하는지 확인이 중요함

MafB -| Nfatc1 -| CDK4 -> 모낭줄기세포 성장 경로 억제를 막는다

• MafB를 활성화 시킨다
  • MafB가 Nfatc1을 억제하고 CDK4를 활성화하는 핵심인자임이 밝혀짐 [논문]
    • MafB활성화 영양소 확인 필요

Nfatc1를 억제하여 CDK4를 활성화한다.

• 휴지기의 모낭줄기세포를 깨우는 CDK4를 Nfatc1가 억제하여 계속 휴지기에 있게 되는데 이를 막아 발모촉진
  • 신남알데하이드:Nfatc1을 억제 [논문] [논문]
  • 쏘팔메토 [논문 확인 필요]

MafB -> CDK4 -> Wnt3a -> β-catenin -> 발모 경로를 활성화한다.

신남알데하이드: Wnt/β-Catenin 경로를 통해 모발성장 [논문]

 

시르투인7을 활성화한다.

 

• 시르투인7은 휴지기 모낭세포의 줄기세포를 성장기로 바꿔서 발모증진
• 시르투인7을 활성화하는 영양제:
  • NMN, 레스베라트롤
• 시르투인7을 활성화하는 방법:
  • 단식, 칼로리제한

 

자가포식으로 발모효과

 

• 발모효과가 보고된 영양제들의 공통점은 자가포식을 유도한다는 점임 [논문]
  • NMN은 시르투인 활성화에 의한 자가포식과 모발두께 강화
  • 코엔자임은 미토파지 기능과 발모효과
  • 스퍼미딘과 칼슘-AKG은 자가포식을 유도하고 발모 효과

 

자가포식에 의한 노화 모낭세포 청소 (가설)

 

• 몸에서 가장 빠르게 분열하는 세포들중 하나인 모낭세포는 빠른 세포분열에 의해서 빨리 노화되어 모발이 휴지기에 들어가 가늘어지고 뽑혀져 나가게 된다.
• 이때 자가포식에 의해서 휴지기에 들어간 노화된 모낭세포를 잡아먹어서 새로운 모낭세포가 자라나게 해야 다시 새로운 모발이 자라게 된다
• 과식이나 노화에 의해 자가포식이 억제되면 노화된 모낭세포가 사라지지않고 그대로 남아서 새로운 모낭세포의 성장을 막는 것이 탈모의 원인이라는 추정.
• [주] 반론: 노화된 모낭세포 청소 가설은 이미 존재하는 모발을 두껍게 해주는 것은 설명못함.
  • NMN과 스퍼미딘 모두 모발 두께 증가가 효과가 보고됨

 

자가포식이 노화된 모낭세포를 젊게 해 줌 (가설)

 

자가포식에 의한 발모는 노화세포 사멸보다는 휴지기세포 내부를 청소해서 젊게 만들어 다시 성장기를 시작한다는 점에서 다름

• 자가포식과 모발성장과의 관계  [논문]
  • 모발은 anagen(탄생) -> catagen(성장) -> telegen(휴지) 세주기를 거침
  • 자기포식은 anagen 단계에서 늘어나고 telegen 단계에서 하향안정됨
  • 자가포식을 인위적으로 억제하면 telegen에서 anagen으로 넘어가지 못하고 탈모가 일어남
  • 자가포식을 인위적으로 늘이면 anagen 단계 모발이 늘어나며 증모가 됨
• 모발 성장에 있어 자가포식의 중요성 .[웹]
• 자가포식과 미토콘드리아 자가포식은 모낭의 건강과 기능을 유지하는 데 필수적.
• 세포 구성 요소의 분해 및 재활용인 자가포식과 손상된 미토콘드리아의 선택적 제거인 미토콘드리아 자가포식은 모낭 내 세포 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 함.
• • 자가포식과 미토콘드리아 자가포식은 모낭의 건강과 기능을 유지하는 데 필수적. 
  • 세포 구성 요소의 분해 및 재활용인 자가포식과 손상된 미토콘드리아의 선택적 제거인 미토콘드리아 자가포식은 모낭 내 세포 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 함. 
  • 연구에 따르면 이러한 과정의 기능 장애는 안드로겐성 탈모증(점진적인 모발 가늘어짐을 특징으로 하는 가장 흔한 탈모 형태)과 원형 탈모증(자가면역 ​​질환의 결과)을 포함한 다양한 탈모 질환과 관련. 
  • 2019년 Cell지에 발표된 한 연구는 자가포식 유도가 모낭의 활발한 성장 단계인 생장기(anagen phase)를 시작하는 데 필요충분조건임을 입증. 
    • 라파마이신, 메트포르민, α-KG에 의한 mTOR 및 AMPK 조절은 모발 성장기(anagen) 진입을 유도.
    • 자가포식 유도는 모발 성장기 진입 및 성장에 필수적이며 충분함.
    • 자가포식은 자연적인 모낭 주기의 성장기 동안 증가.
    • 자가포식 유도 대사산물인 α-KB를 투여받은 노령 쥐는 탈모로부터 보호.
  • 자가포식은 모낭 주기의 생장기 동안 증가하고, 퇴행기(catagen phase) 동안 감소하며, 휴지기(telogen phase) 동안 낮은 수준을 유지.
  • 이러한 패턴은 적절한 자가포식 활동이 모낭 줄기세포 활성화와 모발 성장에 매우 중요하다는 것을 시사.
  • 라파마이신, 메트포르민, α-케토글루타레이트와 같은 화합물은 자가포식을 자극하여 휴면 상태(텔로겐) 모낭을 활성화하고 새로운 모발 성장을 촉진 [웹, 논문].
    • 이는 자가포식이 장기적인 모발 성장 유지에 중요한 역할을 한다는 것을 뒷받침.
    • 라파마이신을 통한 자가포식 활성화는 젖산탈수소효소 발현과 활성을 증가시켜 HFSC가 해당과정(Glycolysis)을 강화할 수 있도록 함. 해당과정(Glycolysis)은 HFSC를 활성화시키고, 이는 앞서 언급한 HF 주기를 촉진.
  • mTOR 억제는 AMPK 활성화에 비해 더 빠른 성장기 진입을 촉진.
• 자가포식 유도만으로 얻는 발모 효과는, 현재 근거 기준으로는 미녹시딜·두타보다 훨씬 약하거나 보조적 수준
• 자가포식과 성장기 증가에 의한 모발두께 증가: 스퍼미딘

 

미토파지와 모발

 

미토파지 (미토콘드리아의 자가포식)과 모발과의 관계  [논문]

• 모낭 내에서, 모발 큐티클과 외피 형성에 중요한 축방향 "불의 고리"에 위치한 미토콘드리아는 뚜렷한 과분극을 나타내며, 에너지 생산에 필수적인 활성산소(ROS) 생성을 보인다.
• 미토콘드리아는 모낭 성장과 모낭 주기 조절 모두에서 중요한 역할을 함.
• 미토콘드리아와 모낭 줄기세포(HFSC)
  • 미토콘드리아가 모낭에 영향을 미치는 주요 방식은 모낭 줄기세포(HFSC)와 모낭 전구세포(DPC)에 미치는 영향을 통해서임(그림).
  • 시르투인-1(Sirt1)은 미토콘드리아 기능과 생합성을 조절하고 MAPL-ERK-Mfn2 경로를 통해 염증 스트레스로 인한 손상을 완화.
  • Sirt1의 과발현은 HFSC의 이동과 증식을 촉진하는 동시에 TNF-α에 의해 유발되는 염증 반응으로부터 HFSC를 보호.
  • 미토콘드리아 기능의 저하는 또한 HFSC에 해로운 영향.
    • 탈모는 미토콘드리아 기능 장애와 관련된 다양한 질환에서 흔히 관찰됨.
    • 특히 남성형 탈모증(AGA)의 경우, AGA의 진행 과정에서 DHT는 미토콘드리아 칼슘 유입을 조절하는 중요한 단백질인 VDAC1의 발현을 증폭시킵니다.
    • 후속 조사에서 전자 전달 사슬(ETC) 복합체 활성 감소와 함께 미토콘드리아 ATP 합성 감소가 밝혀졌습니다.
    • 이러한 요인들이 종합적으로 DPC 세포의 세포 사멸을 증가시켜 AGA 진행을 가속화
• 미토콘드리아 활성화와 모발두께증가: NMN, 코엔자임

 

그림:미토콘드리아와 모낭세포(HF)와의 관계. ->: 활성표시, -| 억제표시.

약어: HFSC, Hair Follicle Stem Cell(모낭줄기세포); DPC, Dermal Papilla Cell (모낭진피유두세포), Sirt1, Sirtuin-1; TFAM, Transcription Factor A; MPC, Mitochondrial Pyruvate Carrier; ERK, Extracellular signal-Regulated Kinase

 

두피 혈관확장으로 발모촉진

 

• 두피 혈관확장에 의해 모발두께증가: NMN, 미녹시딜(바르는 용): 계피.

 

흰머리를 검게

 

• 연구동향: [논문, pdf]
• [논문, pdf]

 

mTORC1을 억제한다

 

라파마이신, 수용성커큐민