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  권오상( 權五祥 / Kwon, Ohsang ) [피부과]

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• 김성범( / SUNG BUM KIM ) [피부과]

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  권오상( 權五祥 / Kwon, Ohsang ) [소아피부과]

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  이지수( 李智秀 / Ji Su Lee ) [피부과]

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[병원뉴스]서울대병원, ALDH2 활성화로 새로운 탈모 치료 기전 규명

- ALDH2 활성화로 에너지 생산 및 산화 스트레스 완화...머리카락 성장기 유도- ALDH2 활성화제 처리 통한 실험, 미녹시딜 도포제와 유사한 효과 나타나 유의미 [그림1] ALDH2 활성화 통해 산화 스트레스 감소를 감소시키고 베타카테닌을 증가시킴으로써 모낭을 성장기로 회복시킬 수 있다. 국내 연구팀이 미토콘드리아 내에 위치한 알데하이드 탈수소효소(Aldehyde Dehydrogenase2, ALDH2)를 활성화하여 휴지기 모낭을 성장기로 전환시키는 가능성을 제시했다. 이러한 연구 결과를 통해 안드로겐성 탈모 등 다양한 탈모증에 대한 새로운 치료 전망이 열릴 것으로 기대된다. 안드로겐성 탈모는 세계적으로 가장 흔한 탈모 유형 중 하나로, 호르몬, 유전적, 또는 환경적 요인으로 인해 모발이 가늘어지고 성장주기가 방해받아 발생하는 질환이다. 서울대병원 피부과 권오상 교수팀(이승희 박사)은 ALDH2의 효과적인 활성화를 통해 세포내 에너지 대사와 ATP(Adenosine Triphosphate) 생산을 촉진하여 모발 성장주기를 조절할 수 있는 가능성을 확인했다고 17일 밝혔다. ALDH2는 아세트-알데하이드를 해독하여 산화 스트레스를 완화하는 중요한 효소로 작용하며, 미토콘드리아의 손상으로 인한 산화 스트레스가 탈모와 관련이 있다고 알려져 있다. 연구팀은 ALDH2의 모발 성장 및 산화 스트레스 감소 효과를 평가하기 위해 ALDH2 활성화제(Alda-1)를 활용한 실험을 실시했다. 실험 결과, 모낭의 ALDH2 활성도는 주로 머리카락을 생성하는 모낭상피세포층에서 발현되며, 휴지기에는 발현이 미미하다가 성장기로 전환되면서 발현이 크게 증가해 모발 성장기 유도에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. [그림2] [그림2] 휴지기 모낭과 성장기 모낭에서 ALDH2 발현 비교. 면역염색 분석 결과, 주로 모낭의 가장 바깥쪽 층(모낭상피세포층)에서 성장기에 ALDH2가 뚜렷하게 나타났다. 특히 ALDH2 활성화는 모낭에서의 산화적 인산화 과정을 통해 휴지기에서 성장기로의 전환에 필요한 에너지 대사에 기여하는 ATP 생산을 증가시키고, 동시에 과도한 활성산소를 감소시키며 독성 산화 알데하이드(4-HNE, MDA)를 제거하여 산화 스트레스를 완화하는 것으로 확인됐다. [그림3] 인간 모낭 기관배양 모델에서 ALDH2 활성화제(Alda-1) 처리 후 성장한 머리카락의 길이 비교 [그림4] 동물실험에서 ALDH2 활성화제 (Alda-1) 처리 후 모발 성장기 유도 확인 인간 모낭 기관배양 실험 및 마우스 동물실험 결과에서도 ALDH2 활성화가 머리카락의 길이 성장을 유의하게 촉진하고, 성장기로의 진입을 가속화하는 것으로 확인됐다. 이러한 효과는 미녹시딜 도포제(양성대조군)와 유사한 정도로 유의미한 결과를 보여줬다. [그림3,4] 또한, ALDH2 활성화가 모낭 형성 및 유지에 관여하는 주요 인자인 베타카테닌(-Catenin)의 증가를 유도함으로써 안드로겐성 탈모 뿐만 아니라 노화성 탈모 등 다양한 탈모증에 공통적으로 적용될 수 있는 혁신적인 전환점을 제시하고 있다고 연구팀은 설명했다. 이러한 발견은 탈모 치료 분야에서의 기존 패러다임을 변화시킬 수 있는 중요한 진전으로 평가되고 있다. 피부과 권오상 교수는 이번 연구는 ALDH2 활성화가 모낭에 미치는 다양한 긍정적인 영향을 확인함으로써, 모발 성장 주기에서 성장기 단계 유도를 위한 새로운 치료 전략의 가능성을 제시하고 있다며 이번 연구 결과를 통해 탈모 치료 분야에서의 혁신적인 접근법을 모색할 수 있는 기반을 마련함으로써 더 나은 탈모 치료법의 개발과 환자들의 삶의 질 향상에 기여할 것이라고 연구 의의를 강조했다. 이번 연구는 보건복지부 피부기반사업단 혁신성장 피부건강 기반기술 개발사업과 서울대병원 집중육성연구지원에 의해 수행됐으며, 국제적으로 저명한 학술지인 저널 오브 어드벤스드 리서치(Journal of Advanced Research, IF:12.822) 최근호에 온라인으로 출간됐다. [사진 왼쪽부터] 서울대병원 피부과 권오상 교수, 이승희 박사

서울대학교병원 > 병원소개 > 병원소식 > 병원뉴스

정확도 : 98% 2024.01.17

[병원뉴스]출생 후 모낭 생성 멈추는 원인 찾았다

- 진피 줄기세포, 출생 직후 유전자발현 급변해 모낭생성능력 소실- 핵심원인은 Twist2 전사인자...후생유전적 염색질 재구조화 유발- Twist2 전사인자 조절하면 성인기에도 모낭 생성 가능성 있어 사진 표 [사진 왼쪽부터] 피부과 권오상, 조성진 교수 [자료1] 재생된 모낭 확대 사진. 모낭은 성체줄기세포인 상부진피 섬유아세포(녹색 영역)로부터 만들어지고 있었다. 태아 때만 갖고 있는 모낭 재생능력을 성인의 피부에서도 회복할 수 있는 가능성이 제시됐다. 국내 연구진이 모낭 재생능력의 소실 과정과 핵심인자를 최초로 규명해냈다. 서울대병원 피부과 권오상조성진 교수 연구팀(김진용 박사, 박민지 박사과정)은 태아기 모낭 생성을 담당하는 성체 줄기세포인 상부진피 섬유아세포를 대상으로 출생 직후 모낭 재생능력이 사라지는 기전에 대해 연구한 결과를 7일 밝혔다. 모낭은 태아기 3~7개월에 완성된 후 더 이상 생성되지 않는다. 모낭 생성을 담당하는 진피 줄기세포가 출생 후 기존의 모낭 재생능력을 잃어버리기 때문이다. 그러므로 사는 동안 모낭에 손상을 입으면 그 개수가 줄어 영구적인 탈모로 이어지게 된다. 연구팀은 출생 후 진피 줄기세포에서 모낭 재생능력이 사라지는 기전을 확인하고 원인을 찾기 위해 쥐의 진피 줄기세포인 상부진피 섬유아세포(이하 섬유아세포)를 분석했다. 그러자 섬유아세포의 모낭 재생능력은 출생 직후 급격히 감소하여 생후 4일째 완전히 없어지는 것으로 나타났다. 이처럼 급격한 변화의 원인을 찾기 위해 섬유아세포의 유전자 발현 양상을 날짜별로 확인한 결과, 세포를 성숙시키는 유전자 발현은 급증한 반면 재생능력과 관련된 것은 급감하는 모습이 관찰됐다. [자료2] 생후 0~4일째 섬유아세포 모습 비교. 섬유아세포는 생후 4일 만에 모낭 재생능력을 완전히 잃고 세포덩어리 형태로 변했다. 연구팀은 불과 4일 만에 유전자 발현 양상이 급변한 원인을 후생유전적 조절 기전의 일종인 히스톤 단백질 탈아세틸화에서 찾았다. 후생유전적 조절 기전은 DNA 염기서열의 변형 없이, 스위치처럼 유전자 발현을 열고 닫는 조절을 통해 유전자 발현 패턴이 변하는 것을 말한다. 출생 직후 발생한 히스톤 단백질 탈아세틸화 현상은 섬유아세포 내 염색질 재구조화를 일으켰고, 이로 인해 재생능력 관련 유전자 발현이 감소하는 방향으로 전반적인 발현 패턴이 변화했다. 반면 의도적으로 탈아세틸화를 억제한 경우 염색질 재구조화가 발생하지 않아서 유전자 발현 패턴에 변화가 없었다. 그에 따라 섬유아세포의 모낭 재생능력도 유지되는 것으로 나타났다. 나아가 연구팀은 이 기전의 핵심 조절인자를 확인하기 위해 추가 실험을 진행했으며, Twist2 전사인자가 탈아세틸화를 유발하는 효소와 결합해 염색질 재구조화를 조절한다는 사실을 확인했다. 이를 바탕으로 Twist2 전사인자가 섬유아세포의 모낭 재생능력이 소실되는 기전에 있어서 결정적으로 관여하는 마스터 조절자라고 연구팀은 결론지었다. [자료3] Twist2 전사인자가 결핍된 쥐와 일반 쥐의 피부 비교.Twist2 전사인자가 결핍된 쥐는 일반 쥐보다 다수의 진피 줄기세포가 빽빽하게 밀집되고 지방층을 포함한 피부 두께는 얇았으나, 표피와 모낭 조직은 계속 자라나고 있었다. 이번 연구는 그동안 정확히 알려진 바 없었던 진피 줄기세포의 모낭 재생능력 소실 기전을 최초로 규명했다는 점에서 중요한 성과다. 특히 마스터 조절자인 Twist2 전사인자를 조절해 성인기에도 모낭 재생능력을 활성화시킬 수 있다는 가능성을 제시하여 의미가 크다고 연구팀은 강조했다. 피부과 권오상 교수는 연구로 밝혀진 기전을 활용한다면 성인기에도 모낭을 갖춘 온전한 피부를 재생할 수 있을 것으로 기대된다며, 이 결과는 영구 탈모를 겪고 있거나 피부 조직이 심하게 손상된 환자들에게 재생의학 관점에서 새로운 치료의 길을 열어줄 것이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구과제의 지원으로 이뤄졌으며, 셀 학술지의 오픈 액세스 저널인 셀 리포트(Cell Reports)에 온라인 게재됐다.

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정확도 : 94% 2022.07.12

[병원뉴스]2030 여성 탈모 발생위험 높이는 유전자 발견

- 동양인 여성에 많은 PPARGC1A 유전자변이, 모발 성장 억제해 탈모위험 높여 - 조기 여성형탈모증, 다낭성 난소증후군 및 가족력과 관련돼 주의해야 [사진 왼쪽부터] 서울대병원 피부과 권오상, 서울의대 생화학교실 김종일 교수 특정 유전자에 단일염기다형성(SNP) 변이가 있는 20~30대 여성은 탈모 발생 가능성이 더 높다는 사실이 발견됐다. 그간 연구가 드물었던 조기 여성형탈모증의 특성과 원인유전자를 분석한 결과가 나왔다. 이를 바탕으로 젊은 여성의 탈모 발생위험을 예측하는 유전자 검사 알고리즘을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 서울대병원 피부과 권오상(온정윤 박사)서울의대 생화학교실 김종일 교수(손호영 연구교수) 공동연구팀은 404명의 한국 여성을 대상으로 조기 여성형탈모증의 임상적 특성 및 유전자 변이에 대해 분석한 결과를 23일 발표했다. 여성형탈모증은 성인 여성에게 나타나는 가장 흔한 탈모 유형으로, 발생 연령대에 따라 조기(20~30대), 후기(40대 이후)로 구분된다. 후기발생 여성형탈모증은 여성호르몬 감소 등 원인이 널리 알려진 반면, 조기발생 여성형탈모증은 대중의 관심은 높지만 연구가 드물어 추가 분석이 필요했다. 연구팀은 63명의 조기발생 여성형탈모증 환자군 및 341명의 대조군을 대상으로 두피와 모발의 상태를 측정하고 인구통계학적 특성을 비교분석했다. 여성형탈모증 모발확대경 사진 그 결과, 환자군의 두피에서는 가려움증, 통증, 각질, 유분, 모낭염 등의 특징이 흔하게 관찰됐다. 환자군은 모발이 가늘며 두께가 불규칙했고, 앞머리두정부측두부에 전반적으로 모발 수가 적었다. 여성형 탈모증 앞머리 헤어 라인은 유지되나(화살표), 두정부의 모발 밀도가 떨어지고 가늘어짐 또한, 환자군은 대조군에 비해 다낭성 난소증후군 및 여성형탈모증 가족력을 더 많이 보유한 것으로 나타났다. 이러한 여성형 탈모증의 유전적 요인에 주목한 연구팀은 이 질환과 관련된 단일염기다형성 105,294개를 확보해 통계적으로 분석했다. 그 결과 조기 여성형탈모증과 관련된 5개의 유전자를 찾아냈다. 그중 연구팀은 PPARGC1A 유전자가 탈모증에 중요하게 관여할 것으로 판단했다. PPARGC1A 유전자와 탈모증의 실제 연관성을 확인하기 위해 이 유전자가 PGC-1 단백질을 부호화(encoding)한다는 점에 착안한 추가 실험을 진행했다. 실험에는 PGC-1 단백질 발현 조절인자(ZLN005)와 함께 미녹시딜(발모제)이 양성대조군으로 사용됐다. 연구팀은 4개의 체외 모델 중 대조군 하나를 제외한 각각에 ▲미녹시딜 ▲조절인자 5㎛ ▲조절인자 20㎛를 처리했다 [Figure] 인간 모낭 기관배양 모델에서 성분 처리 6일 후 성장한 모간 길이 비교. ▲미녹시딜 처리 ▲대조군 ▲조절인자 5㎛ 처리 ▲조절인자 20㎛ 처리 모델 순서로 모간이 짧았다. 그 결과, 대조군에 비해 미녹시딜 처리 모델에서는 모간이 유의하게 성장한 반면, 조절인자를 처리한 모델에서는 농도에 비례하여 5㎛ 처리, 20㎛ 처리 순서로 모간이 짧았다. 이는 조절인자의 양이 많을수록 PGC-1 단백질이 늘어나 모간의 성장을 억제했기 때문이라고 확인됐다. 이로써 모간 성장 억제 기능을 가진 PGC-1 단백질에 관여하는 PPARGC1A 유전자가 조기발생 여성형탈모증의 가장 중요한 원인유전자라는 사실이 밝혀졌다. 또한, 여성형 탈모증 가족력이 있는 환자는 PPARGC1A 유전자와 관련된 단일 염기다형성을 더 많이 보유한 것으로 확인됐다. 즉 여성이라도 가족력이 있으면 탈모증이 발생하기 쉬우므로 더욱 주의할 필요가 있다. 한편, PPARGC1A 유전자에는 동아시아 여성에게 특이적으로 나타나는 단일 염기다형성이 포함됐다. 이에 한국인을 비롯한 동양인의 여성형탈모증 발생 원인을 이해하는 데에 이번 연구가 특히 중요하다고 연구팀은 강조했다. 권오상 피부과 교수는 이번 연구로 유전자의 기능을 조절하여 여성형탈모증의 치료제 개발 가능성을 확인해 의미가 크다며 연구 결과를 토대로 주요 단일 염기다형성을 선별하여 여성의 탈모 발생 위험을 예측하는 유전자 검사 알고리즘을 구성할 수 있을 것으로 기대된다고 말했다. 이번 연구는 피부과학 연구저널인 저널 오브 더마톨로지컬 사이언스(Journal of Dermatological Science) 최신호에 온라인 출간됐다. 또한, 이번 연구는 아모레퍼시픽 기반혁신연구소와 기술협력에 더불어 산업통상자원부 국가혁신융복합단지지원RD(제주) 빅데이터 활용 개인맞춤형화장품 기반기술 개발 과제의 지원으로 이뤄졌다.

서울대학교병원 > 병원소개 > 병원소식 > 병원뉴스

정확도 : 99% 2022.03.23

[병원뉴스]모발 성장 촉진하는 펩타이드 개발, 탈모치료 길 열리나

- APN5 펩타이드, 아디포넥틴 수용체와 선택적 결합을 통해 모발 성장 유도- 서울대병원서울대 연구팀, 남성형 탈모증 치료제 개발 임상 연구 착수 예정 최근 국내 연구진이 개발한 APN5 펩타이드가 모발 성장을 촉진하고 탈모 증상 억제에 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 탈모는 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 고통스러운 질환이다. 이 질환은 노화, 호르몬 장애, 여러 약물의 부작용 등 다양한 원인에 의해 발생한다. 탈모의 치료법은 바르는 약, 먹는 약, 모발 이식술 등이 있다. 그러나 기존 발모촉진제는 부작용이나 부분적인 효능에 대한 우려로 사용이 제한되어 탈모증 치료를 위한 새로운 작용 기전을 가진 신약에 대한 수요가 높다. 서울대병원 피부과 정진호 교수서울대 화학부 이형호 교수 공동연구팀은 아디포넥틴(adiponectin) 수용체에 특이적으로 결합해 모발 성장을 촉진하고 탈모 증상 억제 효과를 보이는 펩타이드 개발에 성공했다고 24일 밝혔다. 아디포넥틴은 주로 지방 세포에서 분비되는 체내 단백질의 일종이다. 이 단백질은 인슐린 저항성을 개선하는 데 중요한 역할을 해 체내에서 비만, 당뇨병, 동맥경화 등을 방지하는 효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 체내 아디포넥틴 부족과 남성형 탈모증의 중증도가 연관이 있다는 사실에 연구팀은 주목했다. 연구팀은 아디포넥틴 단백질이 수용체에 결합하는 중요한 부위를 찾아냈다. 해당 부위의 아미노산 서열을 이용해 아디포넥틴과 동일한 역할을 할 수 있는 펩타이드를 개발한 것이다. 연구팀은 이 펩타이드를 APN5로 명명했다. [그림1] 모발 성장 촉진 펩타이드 개발 개요도 - 가운데: 아디포넥틴 단백질에서 확보한 펩타이드의 위치 - 왼쪽 상단: 컴퓨터를 이용한 펩타이드-수용체 결합 예측 - 왼쪽 하단: 모낭세포를 이용한 펩타이드의 신호전달체계 활성화 확인 - 오른쪽 하단: 체외 모낭 배양을 통한 펩타이드의 모발 성장 효과 확인 - 오른쪽 상단: 쥐 동물실험을 이용한 펩타이드의 발모 효과 확인 연구팀은 그림과 같이 생체 내 아디포넥틴의 원래 서열에서 작은 펩타이드를 설계해 경피 전달이 가능하도록 했고, 생체 내 및 실험실 내에서 아디포넥틴 수용체를 활성화하는지를 연구했다. 그리고 인간의 모낭세포(외모근초세포, 모유두세포)에 펩타이드를 처리해 세포 내 신호전달체계 활성화 효과를 확인했다. 이어 실험실에서 배양한 사람 모낭에 APN5 펩타이드를 처리했을 때 모낭의 성장이 촉진되는 것을 확인했다. 또한, APN5 펩타이드를 실험용 쥐에 도포한 결과 이 물질이 피부를 투과해 생체에서 모발 성장을 촉진하는 사실을 확인했다. APN5 펩타이드 0.007%를 쥐에 도포했을 때, 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 바르는 발모제인 미녹시딜 3%와 비슷한 모발 성장 촉진 효과를 보였다. 이는 농도 측면에서 APN5 펩타이드가 미녹시딜보다 우수한 효과를 보인다고 볼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. APN5 펩타이드가 아디포넥틴 수용체를 활성화해 모발 성장을 촉진하고 잠재적으로 탈모증 환자의 치료에 국소적용 가능한 분자로 사용될 수 있음을 확인한 것이다. 연구팀은 아디포넥틴 수용체와 APN5 펩타이드가 결합하는 구조를 분자적 수준에서 규명함으로써 향후 새로운 아디포넥틴 수용체의 작용제 개발에 큰 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 정진호 교수는 이번에 개발한 APN5 펩타이드를 활용하면 체내에 정상적으로 존재하는 단백질인 아디포넥틴에 의한 신호전달을 자극해 탈모증을 치료할 가능성을 제시했다는 데 의의가 있다며 이뿐 아니라 아디포넥틴 감소와 연관되어 있는 다른 피부질환인 건선(psoriasis), 주사(rosacea), 민감성 피부(sensitive skin)를 치료하는 데에도 사용될 수 있을 것이라고 말했다. 이어 이번 연구 결과를 바탕으로 남성형 탈모증 치료제 개발을 위한 임상 연구에 착수할 계획이라며 향후 건선 등의 피부질환 치료제 개발을 위한 임상 연구도 수행할 예정이라고 덧붙였다. [그림2] 아디포넥틴 수용체 이번 연구 결과는 유럽분자생물학회(EMBO)가 발행하는 국제 학술지인 엠보 분자의학(EMBO Molecular Medicine) 최신호에 게재됐다.

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정확도 : 98% 2021.09.24