37.2: 세포사멸

세포사멸(Apoptosis)은 그리스어 ‘apo’와 ‘ptosis’의 조합으로, 각각 분리와 떨어짐을 의미합니다. 히포크라테스는 골절된 뼈에 붕대를 감아서 발생하는 괴저를 설명하기 위해 이 단어를 사용했습니다. 세포사멸은 1970년 존 커(John Kerr)가 세포사멸 중에 발생하는 형태학적 변화를 관찰했다고 보고했을 때 괴사와 구별되었습니다. 한 실험에서 그는 간 조직으로의 혈액 공급이 중단되면 조직의 크기가 작아지는 것을 관찰했습니다. 전자 현미경으로 조직을 검사한 후, 그는 간세포가 줄어들고 염색질이 응축된 것을 관찰했습니다. 1980년, Wyllie는 DNA 분해와 세포사멸 사이의 관계를 규명했습니다.

세포사멸은 세포가 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 분자가 세포 내부에서 세포 외 공간으로 방출되는 것을 방지하는 통제된 방식으로 세포를 사멸시키는 것을 허용합니다. 많은 내부 체크포인트가 세포의 상태를 모니터링합니다. 이상이 관찰되면 세포는 자발적으로 세포사멸을 시작할 수 있습니다. 그러나 세포의 표준 견제와 균형은 바이러스 감염 또는 암으로 인한 통제되지 않은 세포 분열과 같은 일부 경우에 실패합니다. 외부 신호전달도 세포사멸을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 대부분의 정상적인 동물 세포는 유기체의 세포를 구조적으로 지지하는 당단백질 네트워크인 세포외 기질(extracellular matrix)과 상호 작용하는 수용체(receptor)를 가지고 있습니다. 세포 수용체(cellular receptor)가 세포외 기질(extracellular matrix)에 결합하는 것은 세포 내에서 신호 캐스케이드(signaling cascade)를 시작합니다. 그러나 세포가 세포외 기질에서 멀어지면 신호 전달이 중단되고 세포는 세포사멸을 겪습니다. 이 시스템은 세포가 신체를 통해 이동하여 전이된 종양 세포와 같이 통제 불능 상태로 증식하는 것을 방지합니다.

조절된 세포사멸은 정상적인 생리학 및 조직 항상성을 유지하는 데 필수적입니다. 세포의 세포사멸 조절에 장애가 발생하면 암, 알츠하이머병, 심혈관 질환 등 다양한 질병을 유발할 수 있습니다. 조절되지 않는 세포사멸은 또한 하시모토 갑상선염, 전신성 홍반성 루푸스 및 류마티스 관절염과 같은 다양한 자가면역 질환에서 관찰되는 것처럼 세포사멸을 증가시킬 수 있습니다.

이 텍스트의 일부는 Openstax, Biology 2e, Section: 9.3