[뉴스]

생명 유지를 위한 죽음 ‘아포토시스 ’

 
글쓴이 : 포이에마 날짜 : 2019-11-10 (일) 02:04 조회 : 1076 추천 : 3  

우리는 언젠가 죽음을 맞이한다. 나이가 들어 수명을 다하거나 질병, 사고로 인해 죽는다. 또한 자살로 스스로 죽음을 선택하는 경우도 있다.

우리의 죽음은 우리 몸을 이루는 60조 개의 세포들의 죽음과 연결된다. 반대로 우리 몸의 세포들이 죽으면 우리도 죽음을 맞이할 수 있다. 그런데 우리 몸은 건강할 때도 매일 수많은 세포들이 인간들의 자살처럼 스스로 죽음을 선택하는 아포토시스(apoptosis)를 일으킨다.

아포토시스란 무엇인가?

세포는 화상이나 심한 충격, 또는 독극물 등으로 인해 크게 손상당하면 어쩔 수 없이 죽음을 선택하게 된다. 이런 타의적인 세포의 죽음을 ‘네크로시스(necrosis)’라고 한다.

이 경우에는 세포 밖에서 물이 세포 안으로 급격히 유입되어 세포가 터져 죽는다.

반면에 세포가 스스로 죽음을 선택하는 ‘아포토시스(apoptosis)’는 피부 세포처럼 빈번하게 교체되는 세포에서 쉽게 볼 수 있다. 피부 세포가 노화되면 아포토시스가 일어나는데, 세포의 노화는 시간이 아니라 세포 분열 횟수에 따라 정해진다.

예를 들어 인간 세포의 경우에는 50~60회 분열을 하면 아포토시스를 일으킨다. 세포 안의 염색체 끝에는 염색체의 끝을 보호하는 텔로미어라 불리는 특수한 부위가 있는데, 이 부위는 세포 분열을 할 때마다 짧아진다. 그 길이가 원래의 절반 정도가 되면 더 이상 세포 분열이 일어나지 않고 아포토시스를 일으켜 세포가 죽음을 맞이한다.

아포토시스는 세포의 노화 외에 호르몬, 바이러스, 방사선 등의 다양한 자극으로 세포가 비정상이 되었을 때도 일어난다. 이렇게 노화되거나 비정상이 된 세포들이 스스로 죽음을 선택하는 이유는 개체 전체가 정상 상태를 유지하기 위해서이다.

따라서 아포토시스는 생명을 유지하기 위한 죽음이라고 할 수 있다.

예를 들어 우리 몸에서는 다양한 이유로 매일 암세포가 발생하는데, 이 아포토시스 덕분에 암세포가 자살을 하기 때문에 암에 걸리지 않는다. 따라서 아포토시스가 제대로 작동하지 않으면 우리 몸에 암이 생길 수 있다.

아포토시스는 생명을 유지하기 위한 세포의 죽음이다.ⓒ윤상석

아포토시스는 생명을 유지하기 위한 세포의 죽음이다.ⓒ윤상석

또한 동물의 발생과 분화 과정 중에 불필요한 부분을 없애기 위해서도 아포토시스가 일어난다. 사람의 경우, 태아의 손이 발생할 때 처음 모양은 손가락이 없는 주걱 모양인데, 시간이 지나면서 손가락 사이에 아포토시스가 일어나 손가락과 발가락이 벌어진다.

아포토시스는 어떻게 일어날까?

세포가 바이러스에 감염되었거나 암세포로 변해 비정상 세포가 되면, 면역 세포가 다가온다. 면역 세포는 비정상 세포의 표면에 단백질을 결합시키는데, 이것이 신호가 되어 비정상 세포에서 ‘카스파아제(Caspase)’가 활성화된다.

카스파아제는 세포 안에 있는 여러 가지 단백질을 잘게 자르는데, 그중에는 DNA를 분해하는 효소를 평상시 억제하는 단백질도 포함된다. 그러면 DNA 분해 효소가 작용하기 시작하고 DNA가 조각난다. DNA가 조각나면 세포가 정상적인 기능을 하지 못하고 죽음을 맞이한다.

결국 세포는 ‘아포토시스 소체’라는 작은 주머니로 갈라져서 이웃 세포나 대식 세포에게 먹히고 갈라진 세포 성분들은 재활용되어 다시 새로운 세포의 재료가 된다.

아포토시스가 일어나면 세포는 '아포토시스 소체'라 불리는 작은 주머니로 갈라진다.ⓒ윤상석

아포토시스가 일어나면 세포는 ‘아포토시스 소체’라 불리는 작은 주머니로 갈라진다. ⓒ윤상석

아포토시스가 일어나지 않는 세포들

생명을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 하는 심장의 심근 세포나 뇌의 신경 세포 등은 아포토시스를 일으키지 않는다. 이 세포들의 죽음은 몸 전체에 매우 치명적인데, 이들은 태어나서 죽을 때까지 거의 교체되지 않고 몸 전체의 수명과 같이한다. 그리고 이 세포들은 ‘아포비오시스’라는 다른 방식으로 죽음을 맞이한다.

신경 세포는 주위의 신경 세포와 이어져 있는데, 아포비오시스가 시작되면 주변 신경 세포와의 연결이 적어지고 세포가 수축하기 시작한다. 결국 주변 신경 세포와 연결이 모두 끊어지고 DNA가 크게 조각나면서 죽음을 맞이한다. 아포비오시스로 죽은 세포는 아포토시스와 달리 세포가 조각나거나 흩어지지는 않는다. 대신에 서서히 대식 세포에게 먹히거나 그대로 방치된다.

뇌의 신경세포는 태어난 후 대부분 세포 분열이 일어나지 않아 그 수가 거의 늘어나지 않는다. 그런데 노화가 진행됨에 따라 아포비오시스가 일어나 그 수가 점차 줄어든다. 노화 과정에서 뇌 신경 세포의 아포비오시스가 지나치게 진행되어 생기는 질병이 바로 치매인 알츠하이머병이다.

아포비오시스가 지나치게 진행되면 알츠하이머병에 걸린다.ⓒ윤상석

아포비오시스가 지나치게 진행되면 알츠하이머병에 걸린다.ⓒ윤상석


진리는 나의 빛
Veritas Lux Mea

끄떡이 2019-11-10 (일) 08:03
감사합니다
   

과학/기술  월간추천순 | 월간조회순 | 월간댓글순 | 반기추천순 | 반기조회순 | 반기댓글순
 
번호 제목 글쓴이 날짜 추천 조회
[공지]  [필독] 과학/기술 게시판 이용안내  eToLAND 08-21 1
1720 [뉴스]  시선바이오, 코로나19 진단시약 미국 FDA 성능 검증 ‘우수’  기후변화 09-18 4 244
1719 [뉴스]  구글, 2030년까지 탄소 프리 실시 예정, 탄소 상쇄  이미지 모르가나99 09-18 4 118
1718 [기타]  숨쉴 때 들어가는 나노 플라스틱, 폐세포 죽인다  이미지 포이에마 09-17 4 190
1717 [기타]  바이오니아, 코로나19·독감 동시 진단키트 임상계획승인  이미지 포이에마 09-17 4 61
1716 [기타]  임상 승인받아도 첫 시험대상자 찾는데 3개월… 국산 코로나 치료제 개발 걸림돌  이미지 포이에마 09-17 4 57
1715 [기타]  릴리 항체 치료제, 코로나 확진자 입원율 72% 감소 효과  이미지 포이에마 09-17 4 81
1714 [기타]  무거운 원소 생성의 '미스터리', 중력파 관측으로 풀리나 했는데…  이미지 포이에마 09-17 4 81
1713 [기타]  코로나19 계절마다 유행?…집단면역 없으면 1년 내내 유행  이미지 포이에마 09-16 4 266
1712 [기타]  [인터뷰] "평생 단 한번 투약... 희귀병 치료 패러다임 바꿨다"  이미지 포이에마 09-16 4 162
1711 [뉴스]  국내 업체들, 코로나19 진단시약 150개국에 1억9013만명분 수출  포이에마 09-16 4 210
1710 [일반]  금성 대기에서 생명 활동 흔적 제시하는 물질 발견 ,,,  (1) 이미지 yohji 09-15 4 441
1709 [뉴스]  한국 최대의 태양광 · 풍력 하이브리드 발전, 총 출력 133MW  이미지 모르가나99 09-15 4 196
1708 [일반]  리튬금속 배터리 부푸는 현상 없앴다  이미지 yohji 09-14 4 318
1707 [일반]  보이저2호도 놓친 천왕성 위성 정체 10년 전 자료로 밝혀내 ,,  이미지 yohji 09-14 4 270
1706 [일반]  소프트뱅크, ARM 팔아 15억 달러 차익 챙겼다  (1) 이미지 yohji 09-14 4 355
1705 [뉴스]  태양광 발전 시설에서 발생하는 조류의 떼죽음을, AI가 해명  (2) 이미지 모르가나99 09-14 5 331
1704 [기타]  '5G 전자파 팩트체크'…국립전파연구원, 온라인으로 포럼 개최  이미지 포이에마 09-13 4 188
1703 [기타]  韓제안 '그래핀 플레이크 특성평가법' 국제표준 채택  이미지 포이에마 09-13 4 162
1702 [뉴스]  [과학TALK] 분자만큼 얇은 나노급 방수필름 개발… 물·자외선만으로 ‘간단 제작’  이미지 포이에마 09-13 4 111
1701 [뉴스]  [화보+]영국 그리니치왕립천문대 선정 올해의 천문사진  이미지 포이에마 09-13 4 132
1700 [기타]  스타트업 아스트라의 실험로켓 '로켓 3.1' & 중국 Kuaizhou-1A 발사 장면  포이에마 09-13 4 86
1699 [뉴스]  곳곳에서 코로나19 재감염...백신 개발의 비밀 담겨있다 / YTN  포이에마 09-12 3 331
1698 [뉴스]  美서 62살 비단구렁이, 수컷 접촉 없이 알 낳았다…무성생식 가능성 제기  이미지 포이에마 09-12 4 237
1697 [뉴스]  사스는 포기하고 코로나19에 올인하는 '백신의 경제학'  포이에마 09-12 4 154
1696 [기타]  경북 칠곡군 북쪽 4km 지역..규모 2.4 지진 발생,  이미지 포이에마 09-12 4 79
1695 [뉴스]  로켓 스타트업 아스트라, 로켓 3.1 발사 실패  이미지 포이에마 09-12 4 122
1694 [일반]  이번 주, 맨눈으로 천왕성을 보자!  이미지 yohji 09-12 4 228
1693 [기타]  [사이언스카페] 진짜 부모 만드는 신경회로 발견에 실리콘밸리 노벨상  (1) 이미지 포이에마 09-11 4 283
1692 [뉴스]  [Science] 노화질환 연구용 `고령 실험쥐` 귀한 몸…일반 실험쥐 몸값의 20배  이미지 포이에마 09-11 4 98
1691 [뉴스]  세계 최대의 입자가속기 ‘CERN의 LHC’  이미지 포이에마 09-11 4 150
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  다음