세포의 자연사와 자살

세포의 죽음은 두 가지로 나눌 수 있다는 것이 현재 생물학자의 견해이다. 파멸적인 상태에 몰려 죽는 네크로시스와 세포에 본래 갖춰져 있는 죽음의 메커니즘이 발동하여 정연히 죽는 아폽토시스이다. 네크로시스는 아폽토시스조차 일어날 수 없을 정도로 심한 상태에 몰린 끝의 죽음이라고도 생각된다.

아폽토시스는 세포의 신구 대체 등 다세포 생물이 건강하게 생활하기 위해 필수적인 메커니즘이다. 그런데 설명할 수 없는 사례도 있다. 성체의 심근세포나 신경세포 등 두 번 다시 분열하지 않는 세포도 스스로의 죽음의 메커니즘에 따라 죽어 간다. 형태적으로 봐도 네크로시스가 아닌 것은 확실하지만, 아폽토시스라고 부르기 모호하다.

일부 학자는 이러한 개체의 죽음에 직결되는 세포사의 기구를 아폽토시스와 구별하는 '아포비오시스'라고 명명했다. 아폽토시스에서는 DNA가 단편화하는 것으로 알려져 있지만, 아포비오시스에서는 다른 효소의 작용으로 더 큰 단편이 된다고 한다.

아폽토시스는 개체의 생존을 위해 더 이상 필요하지 않은 세포를 제거하는 과정이다. 개체의 죽음에 직결되는 아포비오시스의 생물학적 의미는 무엇일까? 종의 생존을 위해 개체의 죽음을 보장하는 메커니즘이라는 주장도 있다. 이기적인 유전자에게는 더 이상 차세대에 유전자를 전달할 수 없는 개체가 죽음에 이르지 못하면 종의 존속에 지장을 주는 것이다.

세포의 죽음은 오랫동안 막연하게 나쁜 것으로 간주되거나 무시되어 왔다. 세포의 죽음을 나타내는 말로 널리 사용되어 온 것이 최근까지 네크로시스(괴사)밖에 없었던 것이 이것을 상징하고 있다. 현재 네크로시스는 세포가 파멸적인 상황에 몰릴 때 일어나는 완전히 수동적인 죽음, 이른바 '타살'이라고 생각되고 있다.

이와는 별도로 세포에 본래 갖춰져 있는 죽음의 메커니즘을 발동시켜 일어나는 자살형의 세포사인 '아폽토시스'는 형태적으로 생화학적 네크로시스와 완전히 다른 과정을 거쳐 죽는다. 그리고 다세포 생물의 생명을 유지하는데 있어서 필수적인 메커니즘인 것을 알게 되었다. 그리고 아폽토시스의 제어불량으로 너무 일어나거나 너무 적게 일어나면 여러 가지 병이 된다.

예를 들어 발생단계에서 아폽토시스가 정상적으로 일어나지 않으면 기형이 생길 것이다. 또 자가면역 질환은 원래 죽어야 할 자가반응성 T세포가 죽지 않고 남아 발생한다. 암도 세포가 죽기 위한 메커니즘을 없애기 때문에 발생한다. 에이즈에서는 면역세포가 아폽토시스를 과도하게 일으켜 HIV에 감염되지 않은 세포까지 죽는다.

아폽토시스의 중요성은 20년 전에 지적되었지만 오랫동안 무시되어 왔다. 본격적인 연구는 최근 시작되었고, 아폽토시스를 이용한 치료법의 개발도 시작되었다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 細胞の寿命死──アポビオーシス
https://www.nikkei-science.com/page/magazine/9703/apobiosis.html
- 細胞の自殺──アポトーシス
https://www.nikkei-science.com/page/magazine/9703/apoptosis.html