육아조직(granulation tissue)에서 상처 수축(wound contraction)에 직접 관여하는 세포는
근섬유모세포(myofibroblast)입니다. 1971년 Gabbiani와 동료들은 쥐의 창상 육아조직에서 능동적 수축(active spasm, contraction)이 가능한 세포로 섬유모세포가 변형된 것을 발견하고 이를 ‘myofibroblast’라 명명하였습니다
[4]. 이 세포는 정상적인 급성 창상 치유에서 상처 폐쇄(wound closure)를 담당하는 핵심 효과세포입니다
[1].
근섬유모세포의 분화와 수축 기전
근섬유모세포는 중간엽 전구세포(mesenchymal progenitor)로부터 분화하는데,
기계적 스트레스(mechanical stress)와
형질전환성장인자 베타-1(TGF-β1)이 분화를 조절하는 대표적 신호입니다
[1]. 분화 과정에서 세포 내에 평활근 액틴(smooth muscle actin)을 포함한 수축성 미세섬유가 조립되면서 수축력을 갖추게 됩니다.
근섬유모세포 매개 수축은 네 단계의 순환 과정으로 이해할 수 있습니다
[2]. 첫째, 리소인지질(lysophospholipid)이 근섬유모세포를 자극하여 G단백질을 활성화하고, 액틴-미오신 복합체(actin-myosin complex)의 수축을 유발합니다. 둘째, 세포 내 수축력이 국소유착(focal adhesion)을 통해 세포 밖으로 전달되는데, 이 과정에는
탈린(talin),
빈쿨린(vinculin),
팍실린(paxillin), Hic-5, 인테그린 수용체(integrin receptor)가 관여합니다. 셋째,
피브로넥틴(fibronectin)이 인테그린 수용체와 세포외 콜라겐(extracellular collagen)을 연결하는 다리 역할을 합니다. 넷째, 장력(tension)을 감지하고 기질을 리모델링하면서 수축이 유지됩니다.
정상 창상 치유와 병리적 섬유화에서의 역할
근섬유모세포의 일차적 임무는 손상되거나 소실된 세포외기질(extracellular matrix)을 복구하는 것입니다. 콜라겐 분비 증가와 그에 따른 수축, 즉 반흔 형성(scarring)은 정상 창상 치유 반응의 일부이며 조직 통합성(tissue integrity)을 회복하는 데 필수적입니다
[3]. 다만 근섬유모세포는 ‘재생(regeneration)’이 아니라 ‘복구(repair)’만 할 수 있기 때문에, 반흔 조직이 축적되면 장기 기능 저하가 동반됩니다
[3]. 성공적인 복구 후 근섬유모세포는 대개 사라지지만, 정상 복구 과정의 조절 이상(dysregulation)이 생기면 병리적 섬유화(fibrosis)로 진행할 수 있습니다
[3][4].
오답 보기 감별
| 보기 | 세포의 주된 기능 | 상처 수축과의 관련성 |
|---|
| 호염기구(basophil) | 알레르기 반응, 히스타민 유리 | 직접적 수축 기능 없음 |
| 파골세포(osteoclast) | 뼈 흡수(bone resorption) | 골조직에 국한, 육아조직 수축과 무관 |
| 형질세포(plasma cell) | 항체 생산 | 면역 반응 담당, 수축 기능 없음 |
| 멜라닌세포(melanocyte) | 멜라닌 생성 | 피부 색소 침착 담당, 수축 기능 없음 |
| 근섬유모세포(myofibroblast) | 세포외기질 분비와 수축 | 상처 수축의 직접적 효과세포 |
혼동 주의! ‘섬유모세포(fibroblast)’는 콜라겐 등 기질을 분비하지만, 평활근 액틴을 갖춘 ‘근섬유모세포’로 분화해야 능동적 수축력을 발휘합니다. 육아조직에서 상처 수축을 묻는 문제는 섬유모세포가 아니라 근섬유모세포를 정답으로 요구합니다.
핵심! 근섬유모세포는 TGF-β1과 기계적 스트레스에 의해 분화하며, 액틴-미오신 복합체의 수축력을 국소유착과 피브로넥틴을 통해 세포외 콜라겐에 전달하여 상처를 수축시킵니다. 정상 창상 치유에서는 일시적으로 작용하고 사라지지만, 조절 이상 시 병리적 섬유화와 반흔 구축(scar contracture)의 원인이 됩니다.참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Mechanoregulation of the Myofibroblast in Wound Contraction, Scarring, and Fibrosis: Opportunities for New Therapeutic Intervention.일반논문Van De Water L, Varney S, Tomasek JJ (2013) · DOI: 10.1089/wound.2012.0393
- [2]
Myofibroblast-Mediated Contraction.일반논문Kattan WM, Alarfaj SF, Alnooh BM, Alsaif HF, Alabdul Karim HS, Al-Qattan NM (2017)
- [3]
Myofibroblasts.일반논문Hinz B (2016) · DOI: 10.1016/j.exer.2015.07.009
- [4]
The myofibroblast at a glance.일반논문Pakshir P, Noskovicova N, Lodyga M, Son DO, Schuster R, Goodwin A (2020) · DOI: 10.1242/jcs.227900