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18.7: 신경교세포
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Biology

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Glial Cells
 
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18.7: 신경교세포

개요

신경교세포(glial cell; 교세포; 신경아교세포)는 신경계의 두 가지 주요 유형의 세포 중 하나입니다. 신경교세포는 중추신경계(central nervous system, 줄여서 CNS)에서 성상세포(astrocyte), 희소돌기아교세포(oligodendrocyte), 미세아교세포(microglia; 마이클로글리아), 뇌실막세포(ependymal cell)로 구성되며 말초신경계(peripheral nervous system, 줄여서 PNS)에서는 슈반세포(Schwann cell)와 위성 세포(satellite cell)로 구성돼 있습니다. 이 세포들은 뉴런(neuron)과 같은 전기 신호를 통해 소통하지 않지만 신경계 기능의 다른 거의 모든 측면에 기여합니다. 인간의 경우 신경교세포의 수는 뇌의 뉴런 수와 대략 같습니다.

중추신경계의 신경교세포

중추신경계의 신경교세포(glia라고도 불림)에는 성상세포, 희소돌기아교세포, 미세아교세포, 뇌실막세포가 포함됩니다. 성상 세포는 신경교세포의 가장 풍부한 유형이며, 중첩되지 않은 패턴으로 뇌 전체에서 발견되고, 뇌에서 뉴런과 모세 혈관에 밀접하게 연관되어 있습니다. 성상 세포는 혈류와 물질대사 과정 조절, 시냅스(synapse) 내 이온과 pH 항상성(homeostasis) 조절, 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier) 유지 등 뇌 기능에 수많은 역할을 합니다.

또 다른 특수 신경교 세포인 희소돌기아교세포는 중추신경계의 뉴런 축삭돌기를 감싸고 있는 미엘린 수초(myelin sheath; 미엘린초)를 형성합니다. 희소돌기아교세포는 축삭돌기를 여러 번 감싸는 긴 세포 돌기(process)를 연장하여 이 코팅을 형성합니다. 미엘린 수초는 신경 신호 전달의 적절한 전도를 위해 필요하며 메시지가 이동하는 속도를 많이 증가시킵니다.

중추신경계의 대식세포(macrophage)로 알려진 미세아교세포는 가장 작은 신경교세포 유형으로 병원체와 파편 모두에 대한 식세포작용(phagocytosis)에 특화되어 있습니다. 그들은 발달 중에 전염성 물질과 독소로부터 중추신경계를 보호하고 시냅스를 가지치기합니다. 미세아교세포는 신경교세포로 여겨지지만 다른 신경교세포 유형보다 독특한 별개의 기원이 있습니다. 성상 세포와 희소돌기아교세포는 방사신경교세포(radial glia)에 의해 생성되는 반면, 미세아교세포는 난황낭(yolk sac)에서 유래하여 배아 발달 초기에 배아로 이동합니다.

마지막으로, 뇌실막세포는 뇌실(ventricle)의 벽에 깔린 섬모(cilia)와 같은 돌기가 있는 정육면체 모양의 세포로, 뇌척수액(cerebrospinal fluid, 줄여서 CSF)을 생산합니다. 뇌실막세포는 뇌와 뇌척수액 사이에 장벽을 형성하여 잠재적으로 유해한 물질을 걸러냅니다. 성상 세포와 희소돌기아교세포와 마찬가지로 뇌실막세포는 측면 뇌실 근처에서 발견되는 방사신경교세포에서 유래합니다.

말초신경계의 신경교세포

말초신경계에서는 유사하면서도 뚜렷한 유형의 신경교세포가 존재합니다. 예를 들어 중추신경계 성상 세포에 의해 수행되는 기능(연관된 신경세포체(neuronal cell body)에 구조, 완충, 영양분을 제공하는 기능)은 말초신경계에선 주로 위성 세포가 수행합니다. 또 다른 말초신경계 신경교세포인 슈반 세포는 뉴런 축삭돌기 주위에 미엘린 수초를 형성하여 중추신경계의 희소돌기아교세포와 같은 기능을 합니다. 중추신경계의 수초화(myelination; 미엘린화)와 마찬가지로 말초신경계의 축삭돌기 수초화는 전기 신호의 적절한 전송에 필요한 절연 및 전도성을 제공합니다.

건강과 질병에 있어 신경교세포의 중요성

신경교세포는 신경계의 보호자 및 조절자입니다. 신경교세포는 항상성(homeostatic) 상태를 유지하고 일상적인 뇌 기능에 기여할 뿐만 아니라 신경계 손상, 감염 및 질병에 반응합니다. 또한 신경계세포는 배아의 신경계 발달 과정에서 중요한 기능을 수행합니다. 이 세포들은 시냅스 가지치기(synaptic pruning)라고 불리는 과정인 불필요한 신경 연결을 제거하는 데 기여합니다. 뇌 기능의 여러 측면에 대한 신경교세포의 중요성 때문에 하나 이상의 신경교세포 개체군의 결함은 발달 장애, 알츠하이머병, 파킨슨병, 다발성 경화증(multiple sclerosis)과 같은 중증 신경학적 질환을 초래할 수 있습니다.

신경교세포는 발달하는 중 뉴런이 축삭돌기를 성장시키기 위해 적절하게 이동할 수 있는 발판(scaffolding)을 제공합니다. 생의 나중에 외상이나 신경퇴행성 질환은 재생할 수 없는 신경 연결의 손실을 초래하여 기능 장애 또는 마비를 초래할 수 있습니다.


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