학문
뽀얀굴뚝새243
장기 중 유독 간만 재생률이 뛰어난 이유가 뭔지 궁금합니다.
간을 이식해서 잘 살고 있는 분들을 더러 봅니다. 자식의 간을 이식해서 건강한 삶을 살고 있고 주변에도 있고 방송인도 있더라구요. 참 문명이 발달한 시대에 살고 있구나라는 생각을 다시한번 해보게 되더라구요. 뇌세포나 시세포는 한번 손상되면 회복이 안된다고 하던데 간은 왜 재생력이 좋은 걸까요? 특별한 이유가 있는지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
간이 다른 장기에 비해 유독 재생 능력이 뛰어난 이유는 간세포가 손상이 발생하면 다시 세포 분열 능력을 활성화할 수 있기 때문입니다. 대부분의 성인 세포는 분열 능력이 제한적이지만, 간세포는 손상 신호를 받으면 휴지기 상태에서 다시 세포 주기로 들어가 증식할 수 있는데요, 예를 들어 간 일부를 절제해도 남아 있는 간세포들이 증식하면서 원래 기능을 회복하려고 합니다. 이 과정에는 HGF, EGF 같은 성장인자가 관여하며 면역 및 염증 관련 신호들이 손상 부위 복구를 유도합니다. 즉 간은 손상을 감지하면 복구 모드로 전환되는 분자 신호 네트워크가 매우 잘 발달해 있습니다.
또한 간에는 간세포뿐 아니라 담관세포, 면역세포, 혈관세포, 그리고 간 특유의 줄기세포성 전구세포들도 존재해 복구를 돕는데요, 따라서 일부 조직이 손상돼도 전체 기능을 유지하며 회복할 여지가 큽니다. 실제로 건강한 사람은 간의 일부를 기증해도 남은 간 조직이 커지면서 기능을 상당 부분 회복할 수 있습니다. 반면 뇌나 망막의 시세포는 잘 재생되지 않는 것은 이런 조직은 정보 처리와 신경 회로 연결이 매우 정밀하기 때문입니다. 신경세포는 한번 연결망이 형성되면 함부로 증식하거나 구조가 바뀌면 오히려 정보 처리에 큰 문제가 생길 수 있다보니, 안정성을 우선하도록 진화한 측면이 큽니다. 하지만 간도 무한히 재생되는 것은 아닙니다. 지속적인 간경변, 만성 염증, 과도한 음주, 바이러스성 간염 등이 오래 지속되면 정상 조직이 섬유화되어 재생 능력이 크게 떨어질 수 있습니다. 감사합니다.
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채택된 답변간이 유독 재생력이 뛰어난 이유는 생존에 필수적인 독소 해독을 책임지도록 진화했기 때문입니다.
간은 우리가 먹는 음식물의 독소를 해독하고, 에너지를 저장하며, 수천 가지의 효소를 만들어내는데, 인류 조상들은 야생에서 독성이 있는 식물을 먹거나 기생충에 노출될 위험이 컸습니다. 이런 상황에서 만약 간이 조금만 손상되어도 회복되지 않았다면 인류는 살아남기기 어려웠을 것입니다.
즉, 외부 위해 요소로부터 생명을 지키기 위해 간은 깎여나가도 다시 돋아나도록 진화한 것입니다.
그래서 뇌나 시신경과 달리 간세포는 평소엔 잠잠하다가도 손상이 생기면 즉각 분열 모드로 전환되는 독특한 세포 주기를 가지고 있습니다.
특히 별도의 줄기세포를 거치지 않고 남아있는 건강한 간세포가 직접 복제되기에 재생 속도가 매우 빠릅니다. 덕분에 전체의 70%를 떼어내도 수개월 내에 원래 크기로 회복될 만큼 강한 복구 능력을 가지고 있습니다.
또한 간은 원래의 크기를 정확히 인지하여 성장을 멈추는 제어 시스템까지 갖추고 있습니다.
하지만 이런 간도 반복적 음주나 염증으로 조직이 딱딱해지는 간경화 단계에 이르면 재생 능력을 상실하게 됩니다.
독성 물질 분해와 대사 산물 처리 과정에서 필연적으로 발생하는 세포 파괴에 대응하기 위해 고도의 복구 체계가 진화적으로 구축되었기 때문입니다. 평상시 분열을 멈춘 상태로 있던 간세포는 조직 손상이나 결손이 발생하면 혈류를 통해 전달되는 생화학적 신호를 감지하고 즉각 세포 분열 주기를 재활성화합니다. 떨어져 나간 부위를 입체적으로 완벽히 똑같이 만드는 것이 아니라 개체의 생존에 필요한 원래의 부피와 역할을 충족할 때까지 남아있는 정상 세포들이 폭발적으로 증식하는 보상성 성장 방식을 따릅니다. 세포 분열을 완전히 마친 뇌세포나 시세포와 달리 간세포는 필요에 따라 세포 증식 과정을 켜고 끌 수 있는 고유한 특성이 있어 이처럼 월등한 회복력을 보여줍니다.
안녕하세요, 굴뚝새님. 이중철 과학기술전문가입니다.
먼저, 간이 다른 기관보다 재생력이 뛰어난 이유는 생존을 위한 진화적 선택과 독특한 세포 특성 때문인데요.
재생이 이뤄지는 핵심 원리를 간단히 설명드리면, '남아 있는 성숙한 간세포들이 빠르게 나눠져(증식) 잃어진 기능을 보상하고, 간 전체의 혈관·신호체계가 이를 강하게 촉진'하기 때문이랍니다.
참고로, 간은 70–80%를 잘라내도 수개월 안에 크기와 기능의 상당 부분을 회복할 수 있기 때문에 생체 간이식이 가능한데요. 이러한 사실은 수많은 임상 결과와 보건 관련 분야의 설명에서도 널리 보고되어 있는 사실입니다.
1. 간 재생이 잘 되는 핵심 이유는 무엇일까요?
간은 우리가 먹는 음식물, 약물, 심지어 독성 물질까지 모두 처리하는 곳입니다.
- 생존을 위한 진화:
원시 시대부터 인류는 독성이 있는 열매나 상한 음식을 먹을 위험에 늘 노출되어 있었습니다.
만약에 우리의 간이 조금만 손상되어도 회복되지 않았다면, 인류는 아주 작은 독소에도 생존하기 어려웠을 것입니다.
즉, 생존을 위해 '상처 입어도 금방 고쳐지는 능력'을 발달시킨 것이지요.
우리 몸의 세포들은 저마다의 '세포 주기'를 가지고 있습니다.
- 세포주기의 차이:
1) 간세포:
평소에는 세포 분열을 멈추고 쉬고 있습니다(G0기).
간이 손상되거나 일부가 잘려 나가면 즉시 잠에서 깨어나 무섭게 복제를 시작합니다.
마치 평소엔 생업에 종사하다가 국가 비상사태가 터지면 바로 투입되는 '예비군'과 같습니다.
2) 신경세포(뇌)나 시세포 등:
이 세포들은 아주 정밀한 회로처럼 연결되어 있습니다.
한 번 성장을 마치면 다시는 분열하지 않는 '종말 분화 세포' 상태가 됩니다.
그래서 한 번 파괴되면 복구가 거의 불가능한 것이지요.
2. 그러면, 왜 뇌·눈·심장 등은 재생이 약한가요?
대부분의 뇌·시세포·심장세포는 분열 능력이 거의 없는 성숙한 세포여서 손상 시 자체적으로 세포 수를 늘리기 어렵습니다. 이들 조직은 신호·혈관·줄기세포 환경이 간처럼 ‘대량 증식’을 유도하도록 되어 있지 않습니다. 따라서 흉터(섬유화)가 생기거나 기능이 회복되지 않는 경우가 많습니다.
비유와 함께 정리하자면,우리의 간은 잃어버린 블록을 새 블록으로 채우는 공장 같고, 공장 관리자(성장인자와 혈관 세포)가 즉시 일손을 불러 모아 빠르게 생산을 늘리는 구조입니다.
반면에, 우리의 뇌나 심장은 공장의 노동자가 새로 오기 어려운 '전문 기술자'라서 그 자리를 채우기 어려운 것이지요.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉