조직수복의 두 가지 과정

간 이식 또는 간암 절제를 위해 간을 상당 부분 절제했다는 사례를 많이 접하게 된다. 간을 반 이상 자라내도 괜찮을까? 남아 있는 간은 어떻게 되는 것일까? 조직수복(tissue repair)의 한 과정인 ‘재생(regeneration)’과 재생능력에 따라 구분되는 ‘세포의 종류’들을 알면, 남아 있는 간에 어떤 변화가 생기는 지 쉽게 이해할 수 있다.

조직수복과 재생

‘조직수복’은 손상 후 조직의 구조와 기능이 회복되는 것을 의미한다. 손상된 조직의 수복에는 크게 ‘재생’과 결합조직의 축적에 의한 ‘흉터(다음 칼럼)’라는 두 가지 과정이 있다.

우선, 재생은 생체조직 일부가 상실되었을 때, 남아 있는 조직이 증식하여 본래대로 회복하는 현상이다. 인체를 구성하는 세포들은 쓰임새에 따라 각각 다양한 재생능력을 지닌다. 재생 과정은 성장인자가 줄기세포를 자극하면서 시작된다. 이후 줄기세포가 성숙 세포로 바뀌는 전환 과정을 통해 재생은 완성된다.

세포의 종류에 따른 재생

정상조직은 수명을 다한 세포와 새로운 세포의 수가 ‘균형을 유지’하면서 재생된다. 조직수복의 능력은 세포의 고유 재생능력에 따라 각각 다르다. 세포는 ‘재생능력’에 따라 불안정 세포, 안정 세포, 영구 세포로 구분할 수 있다.

‘불안정 세포(labile cell)’는 주로 재생능력이 ‘강한 조직’에서 볼 수 있다. 이 세포들은 끊임없이 외부 자극에 노출되고 사라진다. 하지만, 줄기세포와 성숙 세포의 빠른 증식으로 바로바로 대체된다. 주로 피부, 구강, 자궁경부, 질처럼 자극을 많이 받는 부위의 세포와 침샘, 이자, 담관, 위장관, 요도을 이루는 세포들이 불안정 세포에 속한다.

‘안정 세포(stable cell)’는 자극이 없는 경우 ‘G0’라는 세포주기에 계속 머물러 있다. 하지만, 손상 자극이 주어지면 ‘G1’이라는 세포주기로 넘어가면서 세포분열이 다시 시작된다. 주로 간, 콩팥, 이자 등 단단한 조직을 구성하는 세포들과 섬유 모세포, 평활근 세포, 혈관내피세포들이 안정 세포에 속한다.

‘영구 세포(permanent cell)’는 한 번 손상되면 재생되지 않는 세포들이다. 신경세포, 심장근육 세포, 골격근 세포가 여기에 속한다. 영구 세포가 손상되면 약간의 증식은 나타나지만, 조직의 기능은 회복되지는 않는다. 뇌와 심장의 손상은 비가역적이고 ‘흉터’를 남기게 된다.



간의 재생

‘간(liver)’은 인체에서 가장 재생이 잘 되는 장기로 전형적인 재생 과정을 거친다. 간을 구성하는 세포는 ‘안정 세포’로 부분적인 간 절제술(partial hepatectomy) 즉, 자극을 받으면 현저한 재생능력이 나타난다. 재생은 ‘IL-6’ 같은 사이토카인이 간의 쿠퍼세포에서 분비되면서 시작된다. 다음으로 ‘HGF’ ‘TGF-α’ 와 같은 성장인자들에 의해 간세포 분열이 활발해진다. 재생의 마지막 단계는 ‘TGF-β’ 계열의 사이토카인에 의해 조절된다.

이유야 어떠하든지 간 절제 후 남아 있는 간은 이와 같은 재생 과정을 거친다. 보통 간 절제술 후 6개월이 지나면 전체 간 부피의 약 80% 이상, 기능은 거의 100% 회복한다.