김형욱의 칼럼언어
신경세포(neuron, nerve cell)는 알아도 신경아교세포(neuroglia, glial cell)에 대해서는 상당히 생소할 겁니다. 이것은 아마도 신경학(neurology) 과정에서 중반기 이후부터 소개되는 개념이기 때문일 것입니다. 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 신경세포(neuron, nerve cell)와는 다릅니다. 비록 둘 모두 세포(cell)인데다가 신경계(nervous system)를 구성하기는 하나, 그들의 구조(structure)와 기능(function)은 상이한 차이를 지닙니다. 여러 차이 중에서도 중요한 사실 하나는 신경세포(neuron, nerve cell)보다 신경아교세포(neuroglia, glial cell)가 10배도 더 많다는 것입니다. 그렇기 때문에, 어쩌면 수량적인 측면에서는 신경아교세포(neuroglia, glial cell)가 더 중요한 역할을 발휘하고 있다는 것을 의미하기도 합니다.
그렇다면 신경아교세포(neuroglia, glial cell)란, 정확히 무엇일까요.
신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 신경세포(neuron, nerve cell)보다 많지만 작다.
신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 이 이외에도 신경교세포, 도는 아교세포라도고 부릅니다. 신경계(nervous system)를 구성하고 있는 세포(cell) 중, 우리가 일반적으로 알고 있는 전형적인 신경세포(neuron, nerve cell)보다 그 수가 압도적으로 많습니다. 때문에 신경계(nervous system) 대부분의 세포(cell)는 신경아교세포(neuroglia, glial cell)로 이루어져 있습니다. 그 양에 대해서는 적게는 10배, 많게는 50배까지도 전문가들은 추정하고 있습니다. 얼핏 추정해봐도 최소 수천억 개 정도는 존재하고 있다고 합니다. 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 이렇게 무수히 많이 존재합니다. 하지만 수적인 측면에서는 무수히 많았던 것과는 반대로, 그 크기(size)에 대해서는 일반적인 신경세포(neuron, nerve cell)보다 더욱 작습니다. 그러니까 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 신경세포(neuron, nerve cell)보다 많은 만큼, 그 크기(size)는 그만큼 더욱 작습니다.
신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 하나가 아니다.
신경세포(neuron, nerve cell)의 구조(structure)는 우리가 일반적으로 알고 있는 형태 내에서, 큰 변화가 일어나지 않습니다. 다시 말해, 특정한 손상(injury)이나 변형(deformation)이 아닌 이상 개별적인 신경세포(neuron, nerve cell)들은 그 구조(structure)가 크게 다르지 않다는 것입니다. 하지만 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 그렇지 않습니다. 특정한 형태를 지니고 있는 것들이 개별적으로 존재하고 있으며, 그렇다 보니 서로 다른 형태로 서로 다른 역할을 발휘합니다.
신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 크게 네 종류로 구분됩니다. 각각의 신경아교세포(neuroglia, glial cell)에 대해서는 본 포스팅에서 차례대로 서술되겠지만, 이들 모두 공통적으로 지니고 있는 역할이 있습니다. 그것은 신경세포(neuron, nerve cell), 즉 뉴런(neuron)이 원활하게 기능(function)할 수 있게 적절한 환경(environment)을 조성한다는 것입니다. 어쩌면 지금까지는 뉴런(neuron)이 스스로 기능(function)을 발휘함으로 인해서, 비로소 뉴런(neuron)으로써 제 역할을 발휘했던 것으로 여겼을 수도 있었겠지만, 사실은 지금 이야기하고 있는 것과 같이 뉴런(neuron) 스스로는 뉴런의 기능(neuron function)을 이끌어내지 못합니다. 그러니까 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는 신경세포(neuron, nerve cell)를 지속적으로 보조해주고 도와주는 세포(cell)라고 할 수 있습니다. 뉴런(neuron)이 뉴런(neuron)으로써 운명을 다할 수 있도록 말입니다.
첫 번째 신경아교세포(neuroglia, glial cell), 별아교세포(astrocyte)
별아교세포(astrocyte)는 성상교세포라고도 부르며, 이름 그대로 별 모양과 같은 형태를 지니고 있습니다. 그렇다 보니 별아교세포(astrocyte) 구조(structure) 특성상, 중심(center)으로부터 뻗어 나오는 돌기와 같은 구조물(structure)들이 관찰됩니다.
이들은 뉴런의 대사에 관여하게 되는데, 특히 뇌와 척수와 같은 중추신경계(nervous system)에 위치하여 혈관벽으로 뻗어진 돌기들을 통해 뉴런에 지속적으로 영양분을 공급하게 됩니다. 이로써 뉴런이 영양분을 머금고 본연의 역할을 수행해낼 수 있게 하며, 영양을 공급하는 것 이외에도 산성도를 조절하거나 노폐물을 걸러주는 역할도 함께 수행해냅니다. 또한 구조(structure)적으로 살펴봤던 것처럼, 마치 별 모양과 같이 돌기가 연속적으로 돌출되어있기 때문에, 이러한 구조물(structure)을 이용하여 국소적으로 손상된 조직 영역을 보충하기도 합니다. 결과적으로 신경계(nervous system)가 물리적인 손상을 입었을 때에도, 또한 특정한 원인에 의해서 물리적인 요인 외에 의하여 조직의 교체 및 정비가 필요할 때에도, 별아교세포(astrocyte)가 활동하게 됩니다. 이렇게 구조(structure)적인 특징으로 인해서, 별아교세포(astrocyte)는 뉴런을 지지하고 보상할 수 있는 역할까지 담당하게 됩니다.
두 번째 신경아교세포(neuroglia, glial cell), 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)
희소돌기아교세포(oligodendrocyte)는 핍돌기교세포라고도 부릅니다. 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)는 얼핏 보면 별아교세포(astrocyte)의 구조(structure)와 비슷해보일 수도 있겠지만, 자세히 관찰하면 돌기의 모양(form)이 다릅니다. 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)의 돌기는 별아교세포(astrocyte)의 돌기와는 다르게 조금은 각진 돌기의 모양(form)이라고 할 수 있습니다. 게다가 이름에서 알 수 있는 것처럼 돌기의 수가 훨씬 적습니다. (신경세포(neuron, nerve cell)의 전체 크기(size)도 더욱 작습니다.)
기능(function)으로는 미엘린 수초(myelin sheath)를 형성하여 절연(insulation)을 발휘합니다. 알다시피 미엘린 수초(myelin sheath)는 뉴런 구조물(structure) 내의 축삭돌기(axon)에서, 축삭돌기(axon) 자체를 보호(protection)하고 전기적인 신호(eletric signal)를 절연(insulation)하기 위해 여러 마디의 형태로 감싸게 되는 구조물(structure)이라고 할 수 있습니다. 뉴런(neuron)을 이와 같은 형태로 완성시킬 수 있게 하는 것이 바로 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)인 것입니다. 결국, 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)는 뉴런의 축삭돌기(neuron axon) 구조물(structure)에 직접적으로 영향을 주게 되는 세포(cell)입니다.
세 번째 신경아교세포(neuroglia, glial cell), 미세아교세포(microglia)
미세아교세포(microglia)든 모든 신경아교세포(neuroglia, glial cell) 중 가장 작은 크기(size)를 지니고 있습니다. (생김새가 조금 다른 것도 존재하기는 하지만) 하지만 그보다 중요한 것은 미세아교세(microglia)포는 다른 신경아교세포(neuroglia, glial cell)와 명확히 다른 기능(function)을 수행한다는 것입니다. 보통은 뉴런의 구조(neuron structure)를 지지(supporging)하거나 대사 과정(metabolic process)에 개입되는 측면으로써 활동(activity)하고 있지만, 미세아교세포(microglia)는 면역기능(immunity function)을 수행합니다. 그렇다 보니, 정확히는 신경계(nervous system)에 구성되어있는 세포(cell)라기보다는 면역계(immune system)로 구성되어있는 세포(cell)라고 할 수 있습니다. 특히 여느 신경아교세포(neuroglia, glial cell)와 다르게 미세아교세포(microglia) 역시 중추신경계(nervous system)에 다량 함유되어있는데, 뇌(brain)에 큰 손상(injury)이나 스트레스를 가할 수 있는 병원체(pathogen)가 침투했을 때, 그리고 침투 이후의 과정에서 미세아교세포(microglia)가 크게 관여하게 됩니다.
미세아교세포(microglia)는 다른 신경아교세포(neuroglia, glial cell)에 비해 시간이 지날수록 전문가들 사이에서 관심을 받고 있는 세포(cell) 중 하나인데, 그 이유는 인류가 겪고 있는 여러 신경 질환(nerve disorder)에서도 미세아교세포(microglia)가 지속적으로 관여되고 있기 때문이라고 합니다. 계속해서 이런 부분에 대한 연구는 진행되고 있기 때문에, 이후에는 더 많은 정보들이 우리에게 알려지겠지만, 미세아교세포(microglia)가 신경계(nervous system)의 면역(immunity)을 위해 큰 비중으로써 기능(function)을 발휘하고 있다는 데에는 변함없는 사실입니다.
네 번째 신경아교세포(neuroglia, glial cell), 뇌실막세포(ependymocyte)
상의세포라고도 부르는 뇌실막세포(ependymocyte)는 신경세포체(neuron body, nerve cell body)로부터 마치 실과 같은 모양이 중심으로부터 뻗어나가고 있는 형태를 지니고 있습니다. 뇌실막세포(ependymocyte)는 네 가지의 모든 신경아교세포(neuroglia, glial cell) 중 상대적으로 가장 관심을 덜 받고 있는 세포(cell)이기는 하지만, 매우 중요한 세포(cell)입니다. 이름에서 보이는 것처럼 뇌실계통(cerebroventricular system)에 위치하는데, 이곳에서 내벽(inside wall)을 형성하게 됩니다. 이들은 해당 위치에서 뇌척수액(cerebrospinal fluid)을 생성하기도 하며, 한편으로는 순환(circulation)시키는 역할까지 담당하게 됩니다. 따라서 신경계(nervous system)에서 대단히 중요한 세포(cell)로써 기능(function)을 발휘하고 있습니다.
한편, 중추신경계(nervous system)에 종양(tumor)이 생기는 경우에 뇌실막세포(ependymal cell)에서 구조적인 결함(structural defect)이 함께 발생될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 여러 원인으로 기인되는 이 같은 질환(disease)은, 적게는 2~3%에서부터 많게는 10%까지도 관찰됩니다. 의학계에서는 뇌종양(brain tumor)의 악화 상태에 따라 기본적으로 4단계로 구성되는데, 어느 단계에 속하든지 상관없이 뇌실막세포(ependymal cell)의 부전(dysfunction) 가능성은 항상 수반됩니다.
김형욱이 읽어주는 '신경아교세포(neuroglia, glial cell)'
신경아교세포(neuroglia, glial cell)의 네 가지 유형(type)과 함께, 그들 각각의 기능(function)까지 살펴봤습니다. 신경계(nervous system)에 위치하여 뉴런(neuron)을 보조하고 지지(supporting)하고 있는 이 같은 신경아교세포(neuroglia, glial cell)는, 어쩌면 뉴런(neuron)보다 더 많은 관심의 대상이 되어야 할지도 모릅니다. 그리고 뉴런(neuron)보다 더 많은 정보들의 선행이 우선적으로 필요할지도 모릅니다.
인간의 중추(central), 그중에서도 특히 뇌(brain)와 같은 구조(structure)는 인간이 이해하기 어려운 영역입니다. 게다가 이곳으로부터 발휘되고 있는 신경계(nervous system)의 역할들은 더욱이 어려운 영역이라고 할 수 있습니다. 하지만 어쩌면 신경아교세포(neuroglia, glial cell)들이, 바로 그러한 장소에서 각각의 신경계(nervous system)의 구조물(structure)들이 본연의 역할을 수행해낼 수 있게 동원(recruitment)되고 있으니, 전체적인 관점에서 우리가 쉽게 이해하지 못할 영역에 대해 더 많은 힌트와 원리를 가져다줄지도 모릅니다. 뉴런(neuron)을 익히려고 했던 것처럼, 뉴런(neuron) 아닌 신경아교세포(neuroglia, glial cell)도 익혀보세요.
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