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[의학,약학] [의학] 사람 세포의 수명에 대해서
[의학] 사람 세포의 수명에 대해서
심장과 뇌 등 일부 장기를 제외한 우리 몸의 대부분의 장기 세포는 고유의 바이오리듬에 따라 매 순간 오래된 세포를 버리고 새로운 조직을 만들어낸다.
가장 흔한 예로 상처가 나면 새살이 돋아나오는 식이다.
베스트셀러 소설 <시크릿>에서도 이와 관련해 언급된 부분이 있다.
“사실 우리 몸의 일부분은 날마다 새롭게 바뀐다. 어떤 부분은 몇 달이 걸리고 어떤 부분은 몇 년이 걸린다. 몇 년마다 새로운 몸을 얻게 되는 것이다.”
주요 장기 세포의 재생및 수명 주기는 아래와 같다.
심장의 수명은 신체 나이와 동일하며, 심장 근육의 세포는 평생 동안 아주 미미한 수준으로 조금만 재생될 뿐 선천적으로 갖고 태어난 세포를 죽을 때까지 사용한다.
따라서 나이를 먹으면 심장도 그만큼 함께 나이를 먹는다.
뇌의 수명도 신체 나이와 동일하며, 아직까지 과학적으로 뇌세포가 재생된다는 사실이 입증된 예는 없다.
비록 속도가 아주 느리긴 하지만 뇌세포는 손상이 될 경우에는 회복이 가능하다.
하지만 한 번 죽은 뇌세포는 재생이 불가능하다.
간의 수명은 12~18개월, 간세포는 200~500일 주기로 완전하게 새로 태어난다.
눈의 수명 신체 나이와 동일하며, 수정체의 세포는 태어날 때 갖고 태어나는 것을 평생 사용해야 한다.
즉 새롭게 재생되지 않는다.
혈액의 수명은 3~4개월이며, 사람의 수명과는 별개로 끊임없이 새롭게 바뀐다.
적혈구의 수명은 약 120일, 백혈구의 수명은 3일~20일 정도다.
피부의 수명은 2주~4주, 신체 기관 중 가장 넓고 큰 피부. 보통 새로 태어난 피부 세포는 짧게는 2주에서 길게는 4주 간격으로 재생된다.
표피의 가장 아래층인 기저층 에서 태어난 세포는 한 달 정도가 지나면 각질이 되어서 박리된다.
근육의 수명은 최소 15년, 근육은 신체 부위에 따라 다르긴 하지만 적어도 15년 정도가 지나야 완전히 새로운 근육조직을 얻게 된다.
장의 수명은 15년 9개월, 대장과 소장 등장의 세포는 아주 느린 속도로 재생된다.
하지만 장 내벽의 점액은 5일마다 새롭게 바뀐다.
기관에 따라 차이가 나지만 대부분은 매일 매일 세포는 재생을 해나간다.
이런 신체 세포의 수명을 정하는 세포가 바로 텔로미어 (telomere) 이다.
텔로미어란 염색체 말단에 반복적으로 존재하는 유전 물질의 특이한 형태로 종말체(終末體)라고 한다,
텔로미어는 염색체의 손상이나 다른 염색체와의 결합을 방지하는 기능을 가지고 있으며, 세포가 한번 분열할 때마다 그 길이가 조금씩 짧아지며, 세포분열이 일정한 횟수를 넘어서면 텔로미어가 아주 짧아지고 그 세포는 분열을 멈추고 죽게 된다.
그래서 텔로미어는 생명의 시계라고 불리우며 세포의 시계를 제공한다.
<그림 1> 밝은 노랑색으로 염색되어 보이는 부분이 생쥐 염색채의 telomere부분이다.
그 처음 등장은 1930년대 이후, 염색체의 끝 부분이 상실되면 세포분열시 염색체는 덩어리나 다리가 형성되고 또는 복제할 때마다 그 끝이 사라져버리는 이상한 일이 일어난다고 알려졌는데 그 끝 부분에 있던 것이 텔로미어(Telomere)였다.
텔로미어는 DNA의 짧은 조각으로 구성되어 있고, 여러 번 반복되고, 그리고 염색체를 씌우고 있었다.
텔로머라아제(telomerase)라는 효소는 RNA 주형을 가지고 있어 고도의 증식성 있는 세포의 염색체에 텔로미어 서열을 고정시킨다. 텔로미어는 진핵생물의 염색체 끝에 있는 구조물로 DNA 분자의 복제와 안전성에 연관이 있다.
1930년 이후의 첫 등장으로 1960년대에 생물학자 Leonard Hayflick는 내부의 ‘시계’ 에 따라 포유류 세포가 매번 최대 숫자로 분열하는 성장을 발견했다.
예를 들어, 사람 태아의 섬유아세포(결합조직세포)는 35번내지 63번 분열한다.
그러나 성인의 섬유아세포는 단지 14번 내지 29번 분열한다. Hayflick는 개체가 어릴수록 분열할 때 더 많은 횟수로 세포를 준비한다는 것을 알게 되었다.
1970년대부터 텔로미어 DNA를 많이 가지고 있으며 연못에 사는 섬모충류(Tetrahymena thermophila)를 통해서 텔로미어에 대한 비밀이 벗겨지기 시작했다.
이 생물체는 두 개의 핵을 가지고 있는데, 하나는 크고 다른 하나는 작다.
몇 년 후 효모(yeast)에서도 유사한 텔로미어를 발견했고, 1989년 사람의 텔로미어가 Tetrahymena의 DNA 서열과 거의 유사하다는 것이 알려졌다.
1980년대 중반에 텔로머라아제 효소를 확인했다. 그로부터 수 년 내에 텔로머라아제의 구성성분은 6개 염기로 된 RNA, 주형으로써 RNA를 이용하여 DNA를 만드는 역전사효소(reverse tran-scriptase)로 밝혀졌다. 대부분의 체세포에서는 텔로머라아제가 합성되지 않지만 암세포에서는 발현이 된다.
1990년대 초기에 세포생물학자들은 염색체 끝에 텔로미어(telomere)라는 세포의 시계가 존재한다는 것을 발견했다.
지금까지 연구된 내용을 보면, 사람과 거의 모든 척추동물의 염색체는 특별한 6개의 뉴클레오티드 DNA 염기서열이 수 백에서 수 천까지 반복되면서 끝이 난다.
각각의 세포가 분열할 때, 세포 내의 텔로미어는 그들의 끝으로부터 50에서 200의 DNA 뉴클레오티드를 집단으로 잃게 된다.
이것은 세포가 분열할 때 마다 염색체가 점차 짧아진다는 것을 의미한다. 약 50번 분열한 후에는 소실된 텔로미어 DNA의 총 양이 세포분열을 멈추도록 신호를 보낸다.
세포는 기능적으로는 남겠지만 더 이상 분열을 하지 못하거나 또는 죽을 것이다.
즉, 이러한 세포들의 죽음이 축적되면서 인간의 노화를 진행시키며 결국 개체의 죽음을 일으키게 된다고 설명하고 있다.
<그림 2> (A) 척추동물의 정상적인 체세포(생식세포)에서 텔로미어는 세포들이 텔로머라아제를 생산하지 않기 때문에 각 세포분열시 짧아진다.
(B) 정자 생산세포, 혈액세포 그리고 암세포들은 텔로머라아제를 생산하고 계속해서
텔로미어를 확장해 나아가, 결국 세포분열 시
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11048564&sid=qjfRnf777&key=
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