세포자멸사(Apoptosis)의 형태학적 특징
세포자멸사는 세포가 스스로 계획된 죽음을 맞이하는 능동적인 과정으로, 괴사(necrosis)와는 뚜렷하게 구별되는 형태학적 변화를 동반합니다. 제공된 근거 자료는 세포자멸사의 전형적인 형태학적 특징을 세 가지로 명확히 제시하고 있습니다
[1].
가장 핵심적인 특징은
세포의 수축(shrinkage of the cell)입니다. 세포가 사멸 신호를 받으면 세포골격이 재배열되고 세포질이 응축되면서 세포의 전체적인 부피가 감소합니다. 이와 동시에 핵 내부에서는 염색질이 응축(chromatin condensation)되고, 이후
카스파제(caspase)라는 시스테인 단백질 분해효소가 활성화되어 핵막의 주요 구조 단백질인 라민(lamin) 등을 선택적으로 절단합니다. 그 결과 핵 자체가 여러 조각으로 분절되는
핵 분절(nuclear fragmentation)이 일어납니다
[1].
이러한 세포 수축과 핵 분절에 이어, 세포는
세포막으로 둘러싸인 여러 개의 작은 소체, 즉 세포자멸사체(apoptotic bodies)로 분절(fragmentation)됩니다. 이 과정에서 중요한 점은 세포막이 손상되지 않고 그대로 유지되어 세포 내 내용물이 외부로 유출되지 않는다는 것입니다. 따라서 주변 조직에 염증 반응을 일으키지 않습니다. 생성된 세포자멸사체는 표면에 "나를 먹어 주세요(eat-me)" 신호인 포스파티딜세린(phosphatidylserine)을 발현하게 되고, 이 신호를 인지한
대식세포(macrophage)와 같은 주변 세포들에 의해 신속하게 포식(rapid phagocytosis)되어 제거됩니다
[1].
이러한 형태학적 변화의 근간에는
카스파제(caspase)라는 단백질 분해효소의 활성화가 있습니다. 카스파제는 세포의 생존에 필수적인 다양한 기질(substrates)들을 선택적으로 절단(selectively cleave vital cellular substrates)함으로써 앞서 설명한 세포 수축, 핵 분절, 세포자멸사체 형성이라는 특징적인 형태를 만들어 내는 실행자(executioner) 역할을 수행합니다
[1].