세포부종(cellular edema)은 세포 내부에 수분이 비정상적으로 축적되는 상태를 말합니다. 보기 1번이 정답인 이유는 세포부종의 핵심 기전이
ATP 부족으로 인한 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺-K⁺ ATPase) 기능 저하에 있기 때문입니다.
세포부종의 발생 기전
정상 상태에서 세포막에 존재하는 나트륨-칼륨 펌프는 ATP를 사용하여 나트륨(Na⁺)을 세포 밖으로, 칼륨(K⁺)을 세포 안으로 능동수송합니다. 이 과정을 통해 세포 내 나트륨 농도를 낮게 유지하고 세포 내외의 이온 균형과 삼투압을 조절합니다.
허혈(ischemia)이나 저산소증(hypoxia) 상태가 되면 세포의 미토콘드리아에서 ATP 생산이 감소합니다. ATP가 부족해지면 나트륨-칼륨 펌프가 제 기능을 하지 못하게 되고, 그 결과 나트륨이 세포 밖으로 배출되지 못하고 세포 내에 축적됩니다. 세포 내 나트륨 농도가 높아지면 삼투압 차이에 의해 물이 세포 안으로 따라 들어오게 되고, 세포가 부풀어 오르는 세포부종이 발생합니다
[1][2].
오답 분석
보기 2번은 세포막 파괴로 인한 내용물 유출을 설명하고 있는데, 이는 세포괴사(necrosis)에서 나타나는 현상입니다. 세포부종은 세포괴사의 초기 단계에서 관찰될 수 있지만, 세포부종 자체의 기전은 세포막 파괴가 아니라 이온 펌프 기능 장애입니다.
보기 3번은 혈관 투과성 증가로 인한 혈장의 조직 유출을 설명합니다. 이는 혈관성 부종(vasogenic edema)의 기전입니다. 혈관성 부종은 혈액뇌장벽(blood-brain barrier)의 손상으로 혈장 단백질과 수분이 혈관 밖으로 누출되어 세포외 공간에 축적되는 상태로, 세포부종(세포독성 부종, cytotoxic edema)과는 구별되는 다른 유형의 부종입니다
[1][2].
보기 4번은 세포가 스스로 구성 요소를 분해하는 자가포식(autophagy)이나 위축(atrophy)과 관련된 설명입니다. 보기 5번은 화생(metaplasia)에 대한 설명으로, 세포부종과는 관련이 없습니다.
임상 적용
허혈성 뇌졸중(ischemic stroke)에서 세포부종은 매우 중요한 병태생리학적 과정입니다. 뇌혈류가 차단되면 뉴런과 신경교세포에서 ATP가 고갈되고, 나트륨-칼륨 펌프 기능이 저하되면서 세포부종이 빠르게 진행됩니다. 세포부종이 광범위하게 발생하면 뇌부종(brain edema)으로 이어져 두개내압 상승을 유발할 수 있습니다
[2].
국가시험 관점에서 세포부종은 가역적 손상(reversible injury)의 대표적인 형태로, 원인(허혈, 저산소증, 독소 등)이 제거되면 세포가 정상으로 회복될 수 있다는 점을 함께 기억할 필요가 있습니다. ATP 의존성 이온 펌프의 기능 장애가 세포부종의 핵심 기전이라는 사실은 세포손상 단원에서 반복적으로 출제되는 개념입니다
[1][2].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
The neurobiological regulatory mechanism of brain edema.일반논문Tian M, Li M, Zhang C, Luo Q, Wang A, Li D. (2026) · DOI: 10.3389/fncel.2026.1777039
- [2]
Channels and Transporters in Ischemic Brain Edema.일반논문Yu J, Zhang B, Yang X, Tan Y, Zhou Y, Li J, Mu X, Ren Y, Zhou L, Yang Q. (2025) · DOI: 10.2147/jir.s503231