apoptosis 연구의 역사와 특징

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의학, 자연과학을 전공한 학생들에게 유용한 자료입니다.

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Apoptosis란 계획된 세포 사멸로써 배자형성, 면역 및 신경계 발달, 종양의 퇴행 등 신체의 다양한 생리학적, 병리학적 변화에 중요한 현상이다. 아포토시스의 불균형이 질병의 병리기전에 중요하게 작용하고 있는 것이 밝혀졌고 그중 아포토시스의 과다에 의한 병으로는 후천성 면역결핍증에서부터 신경계의 알츠하이머병, 파킨슨씨병 등 퇴행성 신경질환과 골수 이형성증후군을 비롯한 재생불량성 빈혈, 그리고 허혈성 심장병 등 허혈성 손상, 그외 알코올에 의한 간질환 등이 있고, 아포토시스의 부족에 의한 병으로는 각종 암, 자가면역질환, 바이러스감염 등이 있다. 또한 암의 치료에 있어서 항암제들은 종양세포의 아포토시스를 유도한다는 것이 알려졌고, 종양세포의 아포토시스 기전과 암의 치유기전 사이에는 서로 깊은 연관이 있음이 확인되었다. 따라서 항암치료시 조기 아포토시스 세포의 정량은 향후 환자의 암치료 계획을 수립하는데 유용하게 쓰일 수 있다. 뿐만 아니라 아포토시스의 과다 혹은 부족으로 설명되는 질환들의 조기진단과 치료후 경과 관찰에 중요한 척도가 될 것이다.
아포토시스 과정은 그 단계로의 진입을 인지하는 것으로부터 시작하여 마지막 아포토시스 소체를 형성하여 탐식세포에 의해 사라질 때까지이며 이러한 전 과정이 수분 내(5-30분)에 일어나며 전혀 염증반응이 동반되지 않는 것이 세포괴사와 큰 차이점이다. 아포토시스에 들어간 세포는 세포 내 탈수로 크기가 작아지면서, endonuclease의 활성으로 intrenucleosomal clevage등이 일어나 염색질이 농축되고, 세포 소기관들이 뭉쳐서 아포토시스 소체가 형성되어 탐식된다. 이들 변화중 아포토시스 세포의 초기 변화로 세포막의 지질이중막의 비대칭상태 파괴, 막 공포 형성, 막 점성 감소 등의 변화가 일어나며 이러한 조기변화가 아포토시스의 검출에 이용되고 있다. 현재 아포토시스 세포를 검출하는 방법으로 광학현미경, 혹은 전자현미경으로 아포토시스소체를 찾는 형태학적 방법, DNA 전기영동으로 DNA 분절을 확인하는 방법, 분절된 DNA를 in situ labeling으로 확인하는 TUNEL 방법, 유세포분석기를 이용한 DNA 정량 등이 있고, 조기 아포토시스를 검출하는 방법으로는 annexin-PI 이중형광염색법, 자기공명분광법, 그리고 최근에는 아포토시스 세포의 신호전달체계의 담당효소중 하나인 caspase 3 활성을 검출하는 방법 등도 소개되어 있다.

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