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펼치기인체라는 건축물은 역학적으로 매우 강하고 단단하다. 두 팔을 양쪽에서 있는 힘을 다해 잡아당겼는데(탈구되는 경우도 있지만) 팔이 몸에서 떨어져 나왔다거나 손이 손목에서 떨어져 나왔다는 말은 들어 본 적이 없다. 그 이유는, '잡아당기는 힘'에 강한 섬유가 뼈와 연골, 그리고 그것들을 연결하는 인대나 관절포(關節包. Joint capsule)를 만들고 있기 때문이다.
이런 괴력을 가지고 있는 것이 '교원섬유(collagenous fiber)'다(사진 1). 교원섬유는 콜라겐[collagen, 교원질(膠原質)]이라는 단백질로 이루어져 있기 때문에 '콜라겐섬유'라고도 불리는데 이 책에서는 콜라겐섬유라고 부르기로 한다. 피부의 단단한 층(진피)도 콜라겐섬유의 집합체이며, 동물의 진피로 만들어진 지갑이나 허리띠를 보면 그 부드러운 강인함을 느낄 수 있다.
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콜라겐섬유는 근육을 감싸고 내장을 보호하며 그 내부에 침입하여 세포 하나 하나를 가느다란 섬유로 부드럽게 에워싸고 있다. 이와 같은 콜라겐섬유도 당연히 세포가 만든 것이지만 이런 사실이 때로 간과되는 경우가 있다. 아름다운 견직물을 보고 실을 토해내는 누에를 생각하는 사람은 드물기 때문이다. 그런 이유에서, 콜라겐을 만드는 섬유에 콜라겐을 만들어내도록 명령을 내리는 '섬유아세포'를 첫 머리에 등장시켰다.
섬유아세포는 스스로 만든 섬유에 파묻혀 핵은 있지만 세포질은 찾아보기 어렵다(사진 2). 그러나 전자현미경으로 보면 넓은 날개를 펼친 새 같은 모습으로 보이는데(사진 3, 사진 4) 얇은 날개와 그 돌기를 다양한 세포 사이로 뻗치고 미세한 혈관이나 신경까지 감싸고 있다.
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날개 끝에서 섬유가 분출되는 것처럼 보인다.
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섬유아세포가 콜라겐섬유를 만드는 과정은 오래 전부터 중요한 연구주제였다. 현재는, 이 세포의 조면소포체와 골지체에 의해 콜라겐의 전구체에 해당하는 프로콜라겐 분자가 만들어진다는 사실이 밝혀졌다. 이 분자가 세포 밖으로 방출되어 그 양 끝이 효소에 의해 절단되면 콜라겐 분자가 된다. 그리고 이것이 모여 '콜라겐 세섬유'라는 미세한 실이 만들어지고, 다시 굵은 다발을 이루어 콜라겐섬유가 된다.
한편, 세포 밖으로 방출되는 순간에 콜라겐 세섬유로 굳어지는 젤라틴 모양의 물질이 누에가 실을 토해내는 것처럼 분비된다고 주장하는 사람도 있다. 젊은 동물의 조직을 주사전자현미경으로 관찰해 보면, 섬유아세포의 돌기 부분이나 평탄 부분에서 콜라겐 세섬유의 다발이 나와 있는 모습을 자주 볼 수 있는데, 그야말로 괴상하게 생긴 새가 실을 토해내는 듯한 웅장한 모습이다(사진 4).
사실, 반세기 이전에 이와 비슷한 장면을 광학현미경으로 살펴보고 기록한 사람이 있었다. 마리 스턴스(Stearns ML, 1940) 라는 여성 연구자다. 그녀는 살아 있는 토끼의 귀에 투명하고 둥근 창을 붙인 뒤 10주 동안 관찰한 결과, 섬유아세포가 어떤 식으로 콜라겐섬유를 만들어내는지 확인하고 그 모습을 스케치했다(사진 5). 당시에는 섬유아세포가 섬유를 형성하는 데에 관여하지 않는다는 것이 일반적인 사고방식이었다. 그러나 그녀는 이 세포가 나타나는 장소에만 섬유가 형성된다는 사실을 기록하고, 이 세포의 돌출 부분이나 평탄 부분에서 섬유가 뻗어 나오는 장면을 그림으로 그려냈던 것이다.
ⓒ Stearns ML: AM J Anat 67: 55~97.1940 | 저작권자의 허가 없이 사용할 수 없습니다.
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니가타 대학 대학원 의학연구과 박사과정을 수료하고, 이와테 의과대학 강사, 홋카이도 대학 조교수를 역임했다. 현재 니가타 대학 대학원 의치학종합연구과 교수로 활동 중이다. 주요 저서로는 『입문조..펼쳐보기
니가타 대학 대학원 의학연구과 박사과정을 수료하고, 이와테 의과대학 강사, 홋카이도 대학 조교수를 역임했다. 현재 니가타 대학 대학원 의치학종합연구과 교수로 활동 중이다. 주요 저서로는 『입문조직학』, 『전자현미경으로 알 수 있는 것』 등이 있다.니가타 대학 대학원 의학연구과 박사과정을 수료하고, 이와테 의과대학 강사, 홋카이도 대학 조교수를 역임했다. 현재 니가타 대학 대학원 의치학종합연구과 교수로 활동 중이다. 주요 저서로는 『입문조..도쿄 대학 대학원 생물계 연구과 박사과정을 수료한 후, 오카야마 대학 조교수, 니가타 대학 교수, 일본 치과대학 교수 등을 역임했다. 현재 니가타 대학 명예교수로 활동하고 있으며 주요 저서로는 ..펼쳐보기
도쿄 대학 대학원 생물계 연구과 박사과정을 수료한 후, 오카야마 대학 조교수, 니가타 대학 교수, 일본 치과대학 교수 등을 역임했다. 현재 니가타 대학 명예교수로 활동하고 있으며 주요 저서로는 『장은 생각한다』, 『표준조직학』등이 있다.도쿄 대학 대학원 생물계 연구과 박사과정을 수료한 후, 오카야마 대학 조교수, 니가타 대학 교수, 일본 치과대학 교수 등을 역임했다. 현재 니가타 대학 명예교수로 활동하고 있으며 주요 저서로는 ..출처
모든 생명체의 가장 기본이 되는 세포에 대해 쉽고 재미있게 배우는 세포 백과사전. 인간의 세포를 통해 인간이 살아갈 수 있는 힘과 그 근간을 이루는 기관들 속 세포와 ..펼쳐보기
모든 생명체의 가장 기본이 되는 세포에 대해 쉽고 재미있게 배우는 세포 백과사전. 인간의 세포를 통해 인간이 살아갈 수 있는 힘과 그 근간을 이루는 기관들 속 세포와 조직의 모습 및 기능을 살펴본다.모든 생명체의 가장 기본이 되는 세포에 대해 쉽고 재미있게 배우는 세포 백과사전. 인간의 세포를 통해 인간이 살아갈 수 있는 힘과 그 근간을 이루는 기관들 속 세포와 ..
