‘할아버지’, ‘할머니’ 하면 어떤 이미지부터 떠오르나요? 혹시 효자손이 떠오르지 않나요? 언제나 등이 가렵다며 손자에게 효자손을 갖다달라고 하는 이미지나, 효자손으로 등을 긁으시는 이미지를 생각할 수도 있겠죠.
나이가 들수록 피부의 가려움증이 심해진다고 합니다. 미국 워싱턴대학교 약학 교수 Jing Feng의 논문 <Piezo2 channel–Merkel cell signaling modulates the conversion of touch to itch>를 보면 나이가 들수록 피부가 건조해지며, 피부에 있는 메르켈 세포와 피부 섬유에 있는 신경과의 상호작용이 변하면서 Alloknesis 증상을 일으켜 가려움증을 유발한다고 합니다.
여기서 Alloknesis란?
Alloknesis 증상은 다른 가려움증과는 개념이 다릅니다. H.O. Handwerker의 논문 <Pain and Allodynia, Itch and Alloknesis: An Alternative Hypothesis>에 따르면 가려워서 생기는 기존의 가려움증과 다르게 Alloknesis 증상은 간지러운 자극이 아닌 열이나 통각으로 인한 자극으로 생기는 가려움증이라고 합니다. 아토피가 대표적인 예라고 할 수 있죠.
나이들수록 가려움증 생기는 이유
Jing Feng의 논문 <Piezo2 channel–Merkel cell signaling modulates the conversion of touch to itch>에 따르면 최근 연구에서 모피에 있는 낮은 한계치의 기계적 자극의 수용기(hairy-skin low-threshold mechanoreceptors, LTMRs)로 자극을 받고, 척수가 받아들이는 기계적 가려움을 비판적으로 조절하는 신경 펩티드 Y(Neuropeptide Y, NRY) 양성 뉴런의 하위 집단이 발견됐다고 합니다.
Jing Feng의 연구진은 노화가 LTMRs에 영향을 미치는지 확인하기 위해 생후 2개월의 어린 쥐와 생후 24개월의 나이든 쥐로 실험을 했습니다. 쥐들이 가려움증 횟수를 비교하고, 탈체(ex vivo)한 피부 신경을 기록해 다양한 피부 섬유의 발화 패턴을 분석했죠.
그 결과, 나이든 쥐들의 가려움증 횟수는 어린 쥐들보다 많다는 결과가 나왔습니다. 피부 섬유의 발화 패턴을 분석한 결과, 어린 쥐들의 피부는 느린 적응 1형(type І slowly adapting, SAІ)의 형태로 지속적인 발화를 나타낸 반면, 나이든 쥐들의 피부는 끊어짐이 반복되고 정적인 움직임을 보이는 발화가 나타났다고 합니다. 이를 통해 연구진은 노화가 LTMRs와 신경 펩티드 Y 양성 뉴런에 영향을 미친다는 결론을 내렸습니다.
Jing Feng의 논문 <Piezo2 channel–Merkel cell signaling modulates the conversion of touch to itch>에 따르면, 노화가 Alloknesis에 영향을 주는 데에는 피부의 건조함이 큰 비중을 차지한다고 합니다. Jing Feng의 연구진은 동일한 조건의 쥐들을 이용해 실험을 진행했는데요. 실험군 쥐들은 아세톤과 에테르를 주사해(AEW 처리) 피부에 건조 처리를 하고, 대조군 쥐들은 물을 처리했죠. 그리고 어린 쥐와 나이든 쥐들을 비교하는 실험과 동일하게 가려움증 횟수와 피부 섬유의 발화 패턴을 분석했습니다.
그 결과, AEW가 처리된 쥐들은 3일 후 물이 처리된 쥐들보다 가려움증을 더 나타냈고, 5일 후에는 Alloknesis가 최고 수치를 보였다고 합니다. 또한 AEW가 처리된 쥐들은 나이든 쥐들과 마찬가지로 끊어짐이 반복되는 정적인 움직임을 보이는 발화 현상을 나타냈다고 합니다. 그에 비해 물이 처리되어 수분이 풍부한 피부를 가진 쥐들은 어린 쥐들의 피부와 같이 느린 적응 1형의 형태로 지속적인 발화를 보였다죠.
메르켈 세포 때문이다?
피부 세포에서 느린 적응 1형의 수용은 메르켈 세포(Merkel cell)가 관여한다고 합니다. 네이버의 <과학 용어 사전>에 따르면, 메르켈 세포는 신경 섬유가 밀집해있으며, 피부 신경 내분비를 담당해 촉각을 수용하는 세포라고 합니다.
Amanda H. Lewis의 기사 <A cellular mechanism for age-induced itch>에 따르면, 메르켈 세포는 건강하고 어린 피부 표피 세포에서 LTMRs를 자극하고, LTMRs는 척수에 있는 신경 펩티드 Y 양성 뉴런(그림의 NRY+)을 자극한다고 합니다. 그리고 신경 펩티드 Y 양성 뉴런은 피부의 가려움증을 억제하게 되죠.
하지만 나이가 들고 피부가 건조해질수록 피부에 있는 메르켈 세포의 수가 줄어들고 제 역할을 잘 못한다고 합니다. 그래서 LTMRs가 신경 펩티드 Y 양성 뉴런을 활성화하지 못하죠. 신경 펩티드 Y 양성 뉴런이 제 기능을 하지 못하는 탓에, 피부에 Alloknesis 현상(통증을 동반한 가려움증)이 일어난다고 합니다.
이웃집 필진 강지희(jihee0478@naver.com)
경희대학교 원예생명공학과 생물학과 4학년
이웃집대학생 1기
