세포 증식에 해당하는 예로 옳은 것은?

증식은 세포 수 자체가 느는 적응으로 분열이 가능한 조직에서만 일어나며, 임신 시 자궁 같은 생리적 증식과 전립선 비대증 같은 병적 증식으로 나뉜다. 깁스 후 근육은 위축, 흡연자 기관지는 화생, 좌심실 비대는 비대, 자궁경부의 무질서한 배열은 이형성이다. 분열 능력이 없는 심근과 골격근에서는 증식이 아니라 비대가 일어난다. 조직의 분열 능력 유무가 비대와 증식을 가른다.

세포 증식(cell proliferation)은 세포 수가 증가하는 현상으로, 세포 분열을 통해 세포 개체수가 늘어나는 것을 의미합니다. 비대(hypertrophy)나 화생(metaplasia), 이형성(dysplasia)과 구분해서 이해해야 합니다. Ki-67 단백질은 세포주기 중 G1기, S기, G2기, M기에는 발현되지만 휴지기인 G0기에는 발현되지 않아, 특정 세포 집단에서 증식 중인 세포의 비율(growth fraction)을 평가하는 표지자로 사용됩니다 ^[1].

임신 중 자궁이 커지는 것은 자궁평활근세포의 증식과 비대가 함께 나타나는 생리적 변화입니다. 전립선 비대증(benign prostatic hyperplasia) 역시 전립선 간질세포와 상피세포의 증식이 동반되어 전립선 용적이 증가하는 질환입니다. 두 경우 모두 세포 수가 증가하는 증식에 해당하므로 정답은 5번입니다.

1번의 깁스 고정 후 하지 근육 위축은 사용 감소로 인한 근육세포의 크기 감소, 즉 위축(atrophy)입니다. 세포 수가 줄거나 커지는 증식과는 다른 기전입니다.

2번의 흡연자 기관지 상피 변화는 정상 섬모원주상피가 중층편평상피로 대체되는 화생(metaplasia)입니다. 만성 자극에 대한 적응 반응으로, 한 종류의 성숙한 세포가 다른 종류의 성숙한 세포로 바뀌는 것이지 세포 수 증가가 주된 변화는 아닙니다.

3번의 고혈압에서 좌심실 벽이 두꺼워지는 것은 심근세포의 크기가 커지는 비대(hypertrophy)입니다. 압력 과부하에 대한 적응으로 심근세포의 수축 단백질 합성이 증가해 개별 세포의 크기가 커지는 것이며, 성인의 심근세포는 증식 능력이 매우 제한적입니다.

4번의 자궁경부 무질서한 세포 배열은 이형성(dysplasia)입니다. 세포의 크기와 모양이 불규칙해지고 극성이 소실되며 핵이 커지는 변화로, 증식 자체를 의미하기보다는 비정상적인 분화와 성장 양상을 나타냅니다. 다만 이형성 부위에서 세포 증식이 증가할 수는 있으나, 보기에서 묻는 ‘세포 증식에 해당하는 예’로는 적절하지 않습니다.

증식 중인 세포는 정상 세포와 다른 대사 요구를 가지며, 빠르게 증식하는 세포는 산소가 충분한 조건에서도 해당과정(glycolysis)을 활발히 이용하는 호기성 해당과정(aerobic glycolysis)을 보이기도 합니다 ^[2]. 이는 증식하는 세포가 에너지 생산뿐 아니라 핵산, 아미노산, 지질 등 생합성 전구체를 확보하기 위한 대사 재편의 결과입니다. 또한 microRNA(miRNA)는 세포 증식, 분화, 세포 사멸을 조절하는 핵심 인자로, miRNA 발현 이상은 증식 조절 실패와 종양 발생에 관여할 수 있습니다 ^[3]. 조직 압력(tissue pressure) 역시 세포 증식과 세포자멸사(apoptosis)를 포함한 형태형성(morphogenesis)을 조절하는 기계적 신호로 작용합니다 ^[4].

따라서 세포 증식은 단순히 세포 수가 늘어나는 현상일 뿐 아니라, 세포주기 조절과 대사 재편, 유전자 발현 조절, 기계적 환경 신호가 통합적으로 관여하는 과정입니다. 임신 중 자궁과 전립선 비대증은 호르몬 자극에 의해 세포 증식이 증가하는 대표적인 예이며, 위축, 화생, 비대, 이형성은 각각 다른 세포 적응 또는 병적 변화로 구분됩니다.