줄기 세포의 정체 - 김철근

  줄기세포는 몸을 구성하는 세포의 기원이 되는 세포로, 출생 뒤부터 극히 소량으로 존재하면서 인체의 생명 활동에 필요한 세포를 만들어 낸다. 예를 들어 피부에 상처가 나면 일정 기간이 지나면서 새로운 피부가 만들어지는데, 이는 피부 아래쪽에 피부 세포를 만들어 내는 줄기세포가 존재하기 때문이다. 줄기세포를 이론적으로 정의하면 개체를 구성하는 세포나 조직의 기원이 되는 세포로, 무한정 분열할 수 있는 분열능과 적절한 자극이나 환경이 제공되면 특정 세포로 분화할 수 있는 분화능을 모두 가진 세포이다.
  줄기세포는 그 기원과 특성에 따라 크게 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분된다. 배아줄기세포는 초기 발생 단계의 배아에서 유래된 세포로, 몸에 존재하는 모든 종류의 세포를 만들어 낼 수 있는 전능성이 있다. 이 때문에 배아줄기세포는 만능 세포로 불리기도 한다. 이에 반해 성체줄기세포는 인체의 거의 모든 장기나 조직에 소량 존재하며, 조직이나 기관의 항상성 유지와 재생 기능을 담당한다. 성체줄기세포는 존재하는 위치 혹은 어떤 종류의 세포를 만들 수 있는가에 따라 명명되는데, 신경줄기세포, 조혈줄기세포, 피부줄기세포 등이 그 예이다.
  난자와 정자가 만나 형성된 수정란이 수차례의 세포 분열 과정을 거쳐 배반포가 되면, 장차 태아에게 양분과 혈액을 공급하는 영양배엽세포와 태아가 될 내세포괴로 나뉜다. 배아※ 내부에 존재하는 내세포괴는 30~40개의 세포로 구성되며, 이 세포가 분열과 분화 과정을 거쳐 심장, 뼈, 피부 등 모든 조직과 기관을 만든다. 배아줄기세포는 이 내세포괴를 화학적 혹은 물리적 방법으로 인위적으로 분리한 뒤 실험실에서 배양해 확립된다. 내세포괴는 생체 안에서 배반포 시기에만 일시적으로 존재하며, 분리해 내는 과정에서 손상을 입기 쉽고 게다가 몸 밖에서 지속적으로 분열할 수 있는 조건을 찾기 어려우므로, 과학자들은 수년 간 배아줄기세포를 확립하기 위해 연구를 계속해 왔다. 이러한 노력의 결과로 마침내 1998년 11월 미국 위스콘신 대학교 의과대학의 제임스 톰슨 교수팀이 배아의 내세포괴를 분리, 배양하여 배아줄기세포를 확립하는 데 성공하였다. (그림 생략)
  성체줄기세포는 만들어 낸다기보다는 신체의 조직이나 기관에 이미 존재하는 줄기세포를 찾고 분리해내어 실험실에서 배양한 것이다. 성체줄기세포의 존재는 1956년 미국의 돈얼 토머스 박사가 골수에서 새로운 혈구 세포들이 만들어진다고 보고하면서 처음 밝혀졌다. 성체줄기세포는 골수, 신경, 근육, 피부는 물론 출산 때 나오는 탯줄이나 태반에서도 얻을 수 있다. 이론적으로 거의 모든 조직과 기관에 존재할 것으로 여겨지는 성체줄기세포는 그 존재량이 극히 미량인데다 쉽게 분화하는 경향이 강해 배양 조건을 찾는데 어려움이 있다.

※배아: 수정란이 태아가 되기까지의 사이에 해당하는 생물체

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  생쥐의 정소에 배아줄기세포를 주입하면 테라토마라는 일종의 암 덩어리가 형성된다. 이 테라토마 조직 안에는 신경, 각막, 근육, 심근, 혈구 세포 등 신체를 구성하는 여러 종류의 분화된 세포가 존재한다. 이처럼 배아줄기세포를 직접 환자의 손상된 부위에 주입하면 필요로 하는 세포 이외의 다른 세포도 형성될 것으로 추측된다.


해제: 이 글은 줄기세포의 개념과 종류 및 특성이 무엇인지 그리고 줄기세포를 어떻게 배양하는지에 대하여 설명하고 있다. 줄기세포는 분열능과 분화능을 모두 갖춘 세포로, 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분된다. 이 중 배아줄기세포는 배반포 시기에만 일시적으로 존재하는 내세포괴를 분리, 배양하여 확립한다. 성체줄기세포는 신체의 조직이나 기관에 이미 존재하는 줄기세포를 분리하여 배양할 수 있으나, 그 배양 조건이 까다로워서 줄기세포는 배양하기가 매우 어렵다.

주제: 줄기세포의 정체와 배양