괴사와 세포자멸사의 비교로 옳은 것은?

괴사에서는 세포가 부풀다 막이 파괴되어 내용물이 유출되고 염증이 생기며, ATP가 고갈된 상태에서 수동적으로 일어난다. 세포자멸사는 세포가 쪼그라들고 막은 유지된 채 조각으로 분리되며 염증이 없고 ATP를 쓰는 능동적 과정이다. 예시는 괴사가 심근경색과 괴저, 세포자멸사가 배아 발생과 낡은 세포 제거다. 크기·막·염증·ATP 네 축으로 표를 만들어 비교하면 정리된다.

괴사(necrosis)와 세포자멸사(apoptosis)는 세포가 죽는 대표적인 두 경로이지만, 그 형태와 주변 조직에 미치는 영향은 뚜렷하게 구분됩니다. 보기 5번이 옳은 이유는 두 과정에서 세포막의 운명이 정반대이기 때문입니다.

세포막 유지 여부의 차이
세포자멸사는 세포가 스스로 정리된 방식으로 죽는 과정입니다. 세포막이 끝까지 유지되면서 세포 내용물이 밖으로 새어 나가지 않고, apoptotic body라는 작은 소포 형태로 잘게 쪼개져 주변 탐식세포에 의해 조용히 제거됩니다. 반면 괴사는 세포막이 파괴되면서 세포 안에 있던 물질들이 주변 조직으로 쏟아져 나옵니다. ^[4]번 자료에서 설명하듯, 세포막 파열(plasma membrane rupture, PMR)은 손상 관련 분자 패턴(DAMPs)을 대량으로 방출하는 최종 단계이며, 이 물질들이 강한 염증 반응을 유발할 수 있습니다. 즉, 괴사에서는 막이 파괴되고 세포자멸사에서는 막이 유지된다는 보기 5번의 서술이 정확합니다.

오답 풀이
보기 1번은 형태 변화를 반대로 기술했습니다. 세포자멸사에서 세포는 쪼그라들고(sHRinkage) 염색질이 응축되며, 괴사에서는 세포와 소기관이 부풀어 오르는 양상이 나타납니다.

보기 2번은 염증 유발 여부를 반대로 기술했습니다. 세포자멸사는 세포막이 유지된 채 탐식세포에 의해 제거되므로 주변 조직에 염증을 거의 일으키지 않습니다. 반면 괴사는 세포 내용물이 유출되어 DAMPs가 노출되므로 염증 반응을 동반합니다. ^[3]번 자료는 regulated cell death 경로의 조절 이상이 염증성 질환의 병태생리와 연결된다고 설명하며, ^[4]번 자료는 PMR이 DAMPs 방출을 통해 강한 염증 반응을 촉발할 수 있다고 명시하고 있습니다.

보기 3번은 에너지 의존성을 반대로 기술했습니다. 세포자멸사는 카스파제(caspase) 연쇄 활성화 등 정교한 신호 전달 과정을 거치므로 ATP가 필요한 능동적 과정입니다. 괴사는 심한 손상으로 인해 에너지 공급이 붕괴된 상태에서 일어나는 수동적 과정에 가깝습니다.

보기 4번은 두 과정 모두 세포막이 유지된다고 하였으므로, 괴사에서 막이 파괴된다는 사실과 모순됩니다.

임상적 연결
세포사멸 방식의 구분은 질병의 병태생리를 이해하는 데 중요합니다. 예를 들어 허혈성 뇌졸중에서는 혈류 차단과 재관류 손상이 겹치면서 괴사뿐 아니라 네크롭토시스(necroptosis), 페롭토시스(ferroptosis) 같은 조절된 세포사멸 경로가 함께 활성화됩니다 ^[2]. 네크롭토시스는 괴사와 유사하게 세포막 파열과 염증을 동반하지만, 세포자멸사와 달리 RIPK1/RIPK3/MLKL 같은 특정 신호 분자에 의해 조절된다는 점에서 단순 괴사와 구분됩니다. 이러한 경로들은 산화 스트레스와 밀접하게 연관되어 신경세포 사멸과 염증을 증폭시키므로, 뇌졸중 치료의 표적으로 연구되고 있습니다 ^[2]. 또 다른 조절된 세포사멸인 파르타나토스(parthanatos)는 과도한 DNA 손상이 PARP-1을 과활성화시키고, PAR 중합체가 미토콘드리아에서 AIF를 방출시켜 핵 내 대규모 DNA 분절을 일으키는 독특한 경로입니다 ^[1]. 이처럼 세포가 어떤 방식으로 죽는지에 따라 주변 조직의 염증 반응과 질병 경과가 달라지므로, 세포막 유지 여부는 세포사멸 유형을 구분하는 핵심적인 형태학적 단서가 됩니다.