학교에서 과학 주제 발표를 하기 위해 어떠한 주제를 탐구해보면 괜찮을지 고민해보았다. 생명 시스템에 대해 배우고 있던 시기라서 세포에 관한 내용을 발표해보고 싶었다. 인터넷에서 조사해본 결과 세포자살이라는 단어가 마음에 꽂혔다. 세포가 자살한다는 것이 무엇일지, 세포가 자살한다면 우리 몸은 어떻게 되는지, 세포는 어떻게 자살을 하는 것인지 매우 궁금해졌고 세포자살에 관해서 주제 탐구 발표를 하였다. 실제로 발표할 때 세포자살이라는 생소한 단어가 친구들의 흥미를 샀다. 그래서 이 칼럼에서는 세포자살, 세포타살에 관해서 써보려고 한다.
먼저 세포타살, 세포자살에 대해서 알아보자. 세포 타살, 쉽게 말하면 세포 괴사인 네크로시스(necrosis)는 세포가 스스로 죽음에 이르는 과정을 말한다. 세포 사이에 삼투압이 크게 차이 나면 세포 안으로 물이 들어오면서 풍선이 펑 터지듯 세포가 터진다. 이때 세포 내에 있는 미토콘드리아 등의 세포 소기관들이 찢어진 세포막 사이로 유출이 된다.
세포 소멸, 세포 예정사라고도 불리는 세포 자살, 아포토시스(apotosis)는 세포 스스로 죽기로 하고 생체에너지를 계속 소모해 세포가 죽는 과정을 말한다. 네크로시스와는 정반대로 세포는 쪼그라들고, 세포막이 파괴되며 세포 내의 DNA는 규칙적으로 절단된다. 쪼그라들어 단편화된 세포 조각들을 주변의 대식세포가 먹으면서 자살이 끝이 난다.(참고 : http://blog.naver.com/startjs1018/40027092237)
세포 자살의 예시는 크게 두 가지이다. 첫 번째 경우는 발생이 나타나는 과정 중에 불필요한 부분을 없애는 경우이다. 예를 들어 올챙이의 꼬리가 없어지는 과정에서 세포가 자살하고 또한 태아의 손이 발생할 때 손가락 없이 나온 후 우리가 보는 일반적인 손 모양이 되기 위해 세포들이 자살한다.
두 번째 경우는 세포가 어떠한 외부의 문제들로 인해 심각하게 훼손되어 암세포가 될 때 전체 개체를 지키기 위해 손상된 세포가 자살하는 경우이다. 즉, 어떤 외부요인, 예를 들어 방사선 등으로 유전자가 변형되면 세포는 자신이 암세포가 되어 전체 개체가 암에 걸리기 전에 자살한다. 간혹 세포 중에서 세포자살 과정에 문제가 있으면 암세포가 된다. 과학자들은 세포자살과 암의 관계를 이용해 암세포의 세포 자살을 유발하는 물질로 항암제를 만들려고 하고 있다. 이러한 연구가 모든 질병 치료에 많이 도와줄 것이다.
그렇다면 세포 자살은 어떻게 일어날까? 먼저 내부적 요인의 세포자살을 설명하자면 먼저 세포가 심한 스트레스를 받는다. 그러면 미토콘드리아 내막에 존재하는 시토크롬 c가 세포질로 방출이 되고 그 시토크롬 c는 카스파아제라는 효소를 활성화해, 카스파아제 활성 DNA 분해 효소 CAD를 핵 안으로 이동시키게 한다. 이후 핵 안으로 이동한 CAD는 DNA를 절단하게 되며 세포자살이 일어난다. (참고 : https://blog.naver.com/mimento84/40029834416)
외부적 요인의 세포자살은 T-면역세포가 관여한다. T-세포는 몸 안에 침입한 세균에 달라붙어서 카스파아제를 활성화해 미토콘드리아 안 시토크롬 c의 방출을 증가시킨다. T-세포는 암세포가 될 세포벽에 구멍을 뚫고 세포자살을 하게 하는 CAD를 핵 안으로 보내 세포는 자신이 원하지 않은 자살을 하게 된다.
나를 포함한 많은 사람이 세포자살이라는 단어를 처음 들어봤을 때는 세포가 자살하는 것은 안 좋은 것 아니냐고 생각했겠지만 나는 이 칼럼을 쓰며 세포자살을 통해서 암 발병을 막고 세포 하나가 자살하는 그러한 희생정신이 전체 개체를 보호하게 된다는 것에 관해 관심을 가졌다. 이 아포토시스가 암뿐만 아니라 여러 가지 질병을 치료하는 밑바탕의 개념이 되길 바라고 질병의 치료가 더욱더 쉬워지는 미래가 오길 바란다.
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