세포 적응(Cellular adaption)

1. 세포적응(cellular adaption)의 정의

 세포적응(cellular adaption)은 세포가 새로운 환경에 처한 경우에, 살아남기 위해 세포 내 메커니즘을 변화시키는 것을 의미한다.

2. 세포적응의 메커니즘(Mechanism of cellular adaption)

 (1) 세포 그 자체가 factor를 형성하거나, 다른 세포에서 생성된 factor가 직접적으로 영향을 미치는 경우(Direct stimulation)

 (2) cellular receptor를 활성화 시켜서 signaling pathway를 통해 세포를 변화시키는 경우

 (3) 세포가 생성하는 단백질의 종류를 바꾸거나, 단백질을 과다생성(overproducing) 하는 경우

3. 세포적응의 종류

 (1) 비대(Hypertrophy)

 세포의 크기를 키우는 방식. 세포의 다양한 structural component 를 많이 만들어서 크기를 키움.

 일반적으로 nondividing cell에서 많이 일어남. ex) 심장근육세포(myocardial cell)은 hypertrophy만 일어남.

 크게 adaptive hypertrophy와 physiologic hypertrophy가 있음. adaptive hypertrophy는 hard worker에서의 골격근(skeletal muscle)의 비대. physiologic hypertrophy의 경우, 임신 기간 중에 자궁근육의 비대(Myometrial hypertrophy)가 대표적인 예시임

 (2) 증식(Hyperplasia)

 세포의 수가 늘어나는 것. 비대(Hypertrophy)와 증식(Hyperplasia)는 분명히 다른 메커니즘이기는 하지만, 일반적으로 동시에 일어남. 

 크게 생리적인 증식(Physiologic Hyperplasia)과 병적 증식(Pathologic Hyperplasia)로 나뉨.

 Physiologic hyperplasia는 호르몬적 증식(Hormonal hyperplasia)와 보상적 증식(Compensatory hyperplasia)가 있음. Hormonal hyperplasia는 사춘기나 임신한 여성의 유방이나, 생리 후 여성의 내막(endometrium)의 회복 등이 대표적인 예시임. Compensatory hyperplasia는 부분적 간절제(hepatectomy) 후에 간의 재생 등이 있음.

 일반적으로 생리적인 증식은 growth-factor(GF)에 의한 증식과 stem cell에 의한 증식 등에 일어남

 Pathologic hyperplasia는 일반적으로 호르몬적 자극(Excessive hormonal stimulation)이 매우 심한 경우와 growth factor가 과도하게 세포에 가해진 경우에 일어남.

 Excessive hormonal stimulation 은 난소(ovary) 에서 문제가 생겨서 estrogen이 과다 생성 되는 경우에 이것이 자궁에 작용하여 endometrial hyperplasia가 일어나는 경우가 가장 대표적인 예시임.

 (3) 위축(Atrophy)

 위축(atrophy)는 말 그대로 세포의 크기가 줄어드는 경우를 말함.

 일반적으로, 위축이 일어난 경우에 세포의 정상적인 기능이 줄어들지만, 그렇다고 이것이 세포가 죽었다는 것은 아님.

 위축의 메커니즘(Mechanism of atrophy)은 크게 여섯 가지가 있음. 

  (1) Decreased workload : skeletal muscle of immobilized limb(하체에 깁스를 한 환자의 경우)

  (2) Loss of innervention: skeletal muscle에 연결된 신경이 손상되는 경우

  (3) Diminished blood supply : 혈류의 흐름이 정상적이지 않아서 ischemia가 일어난 경우.

  (4) Inadequate nutrition: 영앙상태가 제대로 이루어지지 않은 경우 ex) Marasmus: 단백질의 부족. Cachexia: 염증관련        질환

  (5) Loss of endocrine stimulation: 성장에 관여하는 호르몬의 분비가 줄어드는 경우. ex) 폐경 이후 자궁의 위축

  (6) Pressure: 주변 조직의 압력 ex) benign tumor에 의해서 주변 조직이 눌리는 경우 

  (4) 화생(Metaplasia)

 이미 분화한 세포가 다른 종류의 세포로 대체되는 것. 일반적으로 가역적인 반응임

 가장 대표적인 화생(Metaplasia)는 Squamous metaplasia. 흡연자의 경우에 Respiratory tract 을 이루는 정상적인 상피세포인 PCCE가 squamous epithelial cell로 바뀜. 그 외 담석증이 일어난 경우에 bile duct, Vit.A 가 부족한 경우에 respiratory tract. 위산이 역류하는 경우에 LES(Lower esphageal sphincter) 에 계속 자극이 일어나게 되서, 원래는 Columnar epithelium에서 Squamous epithelium 으로 바뀌는 경우가 있는데, 이것을 Barrett's esophagus 라 한다.