남녀의 피부는 생각보다 훨씬 더 다르다

연구에 따르면 우리의 피부는 생각보다 훨씬 더 성별 특이적으로 반응하며, 여성의 피부는 남성과는 다른 방식으로 재생된다. 이에 따르면 여성의 피부 줄기세포는 더욱 체계적으로 분열하여 더 많은 새로운 피부 세포를 형성한다. 반면 남성의 경우 새로 생성된 피부 세포가 더 빠르게 성숙한다. 이러한 차이는 상처 치유에도 영향을 미쳐 여성의 피부가 더 빨리 치유된다. 하지만 이것이 피부 질환이나 피부암에도 영향을 미칠 수 있을까? 

▲ 여성과 남성의 새로운 피부 세포 생성 과정은 동일하지 않으며, 놀라울 정도로 뚜렷한 성별에 따른 차이가 존재한다. · photo © Firstsignal

피부는 우리 신체의 가장 중요한 보호 장벽이다. 이 장벽이 유지되도록 외피층인 표피는 평생 동안 계속해서 재생된다. 이를 담당하는 것은 표피 기저에 있는 피부 줄기세포다. 이들은 딸세포로 분열하며, 딸세포는 줄기세포로 남거나 피부 세포로 분화한다. 그러나 이러한 분화된 세포로의 전환이 직접 일어나는지, 아니면 과도기적 세포 형태를 거쳐 일어나는지는 논란이 있었다. 이 과도기적 세포는 몇 차례만 분열하여 완성된 피부 세포를 만들어낸다. 또한 이러한 피부 재생에 성별에 따른 차이가 있는지도 불분명했다.

여성의 피부는 남성의 피부와 다르게 재생될까?

이 의문을 풀기 위해 브뤼셀 자유대학교(Freie Universität Brüssel)의 단 엥겔만(Dan Engelmann)과 동료들은 처음으로 5개월 동안 피부 줄기세포와 그 이후의 발달 과정을 지속적으로 관찰했다. 이를 위해 생쥐의 피부 줄기세포에 다양한 형광 표지자를 부착하고 특수 현미경을 사용하여 살아있는 동물에서 이 세포들과 세포 분열을 추적했다. 잠재적인 성별 차이를 밝혀내기 위해 이 장기 관찰을 수컷과 암컷 생쥐를 대상으로 진행했다.

첫 번째 결과:

촬영된 영상에 따르면 피부 줄기세포는 실제로 중간 단계를 거쳐 분화된 피부 세포로 발달하는 것으로 나타났다. 이로 인해 세 가지 발달 경로가 가능하다: 세포가 두 개의 새로운 줄기세포로 분열하여 줄기세포 풀을 늘리거나, 세포가 두 개의 과도기 세포로 분열하여 한 번의 분열을 거친 후 피부 세포로 발달하거나, 혹은 줄기세포가 비대칭적으로 분열하여 하나의 딸 줄기세포와 하나의 과도기 세포를 생성한다. 

▲ 피부 재생 과정: 피부 줄기세포(SC)는 세 가지 방식으로 분열할 수 있다(왼쪽). 이행세포(TA)가 생성되면, 이 세포들은 새로운 피부 세포(흰색)를 생성하거나, 비대칭적으로 몇 번 분열하여 새로운 이행세포와 새로운 피부 세포로 나뉜다. 새로 생성된 피부 세포는 진피에서 떨어져 나와 더 위쪽 피부층(회색)으로 이동한다. — © Engelmann et al./ Nature, CC-by 4.0

동기화된 분열과 조율된 분화

그러나 연구팀이 수컷과 암컷 생쥐의 세포 행동을 비교했을 때 놀라운 사실이 드러났다. 여성의 피부에서는 세포 분열이 더 조화롭게 진행된다. 동일한 줄기세포에서 유래한 과도기 세포들은 대개 동기화되어 동일한 결과로 분열한다. 즉, 한쪽 세포가 두 개의 완성된 피부 세포를 생산하면 다른 쪽 세포도 그렇게 한다. 반면 불균일한 딸세포나 두 개의 추가 과도기 세포를 생성할 경우에도 그 '자매' 세포는 똑같이 행동한다. 남성의 피부에서는 이러한 동기화가 대부분 결여되어 있었다.

엥겔문은 "피부 재생에서 이처럼 강력한 성별 특이적 차이를 발견하게 되어 놀랐다"라고 말했다. 더 동기화된 분열 외에도 자매 세포들은 박리(delamination) 과정에서도 높은 조율성을 보였다. 이는 새로 생성된 피부 세포가 기저 피부층에서 떨어져 나와 그 위의 표피층으로 점진적으로 이동하는 과정이다. 분석 결과에 따르면, 이 과정 역시 남성에 비해 여성 피부 세포에서 훨씬 더 동기화되어 진행된다.

연구진은 세포 배양 상태의 인간 피부 세포에서도 이와 유사한 현상을 관찰했다. 인간 세포에서도 이러한 성별 특이적 차이가 나타났다. 즉, 피부 재생은 여성과 남성이 서로 다르게 진행된다는 뜻이다.

여성의 상처가 종종 더 빨리 치유되는 이유

이는 상처 치유 등 다양한 측면에 결과를 초래한다. 엥겔만과 연구팀은 "전형적으로 피부의 각질 세포는 신선한 상처 주위에 두 개의 영역을 형성한다"며, "첫 번째 영역은 이주해 들어오는 세포 전선으로, 이들은 분열하지 않는다. 이 영역 주위로 고리 모양의 성장 영역이 형성되며, 여기서는 피부 세포가 상처를 폐쇄하기 위해 활발하게 분열한다"고 설명했다. 연구진은 이 과정에도 성별에 따른 차이가 있는지 알아보기 위해 일부 생쥐의 등 부위에 작은 절개 상처를 냈다.

실제로 여성의 피부는 남성의 피부보다 상처에 더 강하고 빠르게 반응했했다. 엥겔만 연구팀은 "부상 이틀 후 암컷은 수컷보다 더 두꺼운 성장 고리를 형성했다(800마이크로미터 대 560마이크로미터)"라고 보고했다. 게다가 분열하는 피부 줄기세포의 밀도도 암컷이 수컷 생쥐보다 거의 두 배나 높았다. 4일이 지나면서 이러한 성별 차이는 줄어들었지만, 상처 치유의 빠른 시작 덕분에 암컷 생쥐의 절개 부위가 더 일찍 아물었다.

성호르몬의 역할

그렇다면 이러한 성별 차이의 원인은 무엇일까? 호르몬 때문일까? 이를 조사하기 위해 엥겔만 연구팀은 일부 수컷 생쥐를 거세하여 테스토스테론 수치를 급격히 떨어뜨렸다. 그 결과 새로운 피부 세포가 암컷 생쥐와 유사한 방식으로 성숙했다. 그러나 테스토스테론을 다시 투여하자 정상화되었다. 연구진은 "또한 우리는 피부의 기저세포가 안드로겐 수용체를 발현한다는 것을 입증할 수 있었다"고 보고했다. 따라서 재생층에는 남성 호르몬에 대한 도킹 지점(수용체)이 있다.

반대로 여성 호르몬인 에스트로겐도 피부 재생에 영향을 미친다. 실험 결과에 따르면 난소를 제거한 암컷 생쥐의 경우 피부 줄기세포의 분열이 줄어들고 더 이상 동기화되지도 않았다. 연구진에 따르면 이는 에스트로겐이 주로 줄기세포 분열과 그 조율을 통제하고, 테스토스테론은 새로 생성된 피부 세포의 성숙을 조절한다는 것을 보여준다.

이번 발견이 던지는 흥미로운 질문들

브뤼셀 자유대학교의 수석 저자인 세드릭 블랑팡(Cédric Blanpain)은 "남성과 여성의 피부 줄기세포 사이의 이러한 차이 발견은 매혹적이면서도 완전히 예상치 못한 것"이라고 설명한다. "이는 지금까지 생물학적 근거가 없었던 일련의 임상적 관찰들에 대한 설명을 제공한다."

동시에 피부 재생에서의 성별 차이는 흥미로운 질문들도 던지고 있다. 상처 치유 외에도 이것이 피부암, 피부 발진, 피부의 자가면역 반응 위험에도 영향을 미칠까? 블랑팡은 "성별은 생물학 및 의학에서 너무 자주 간과되는 요인"이라고 말했다. 그와 연구팀은 이제 여성 피부와 남성 피부 사이의 차이가 다양한 피부 질환과 피부암에 어떤 역할을 하는지 더 자세히 조사할 예정이다.

출처: Den Engelmann (Université Libre de Bruxelles) et al., Nature, 2026; doi: 10.1038/s41586-026-11159-2

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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