안녕하세요 이상현 과학 전문가입니다.
생물·생명
Q. 담배는 인체에 많이 해로운데요. 담배에 3대 유해물질이 있다는데 무엇인가요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.담배에서 손에꼽는 3대유해물질이 존재합니다.첫번째로 니코틴인데,담배에 중독성을 만들어내는 주요 물질이고뇌에서 도파민분비를 촉진시켜줍니다.심혈관계를 자극해서 혈압을 높이고 심박수증가를 유발합니다.장기적으로는 심장병과 뇌졸중 위험이 증가됩니다.두번째는 타르입니다.타르는 연기속 끈적한 화학물질인데,폐암이나 만성폐쇄성 폐질환, 기관지염등의 위험을 높입니다.세번째는 일산화탄소인데,체내 헤모글로빈과 결합하면서 산소공급능력을 저하시키고피로감이나 두통, 만성 저산소증을 유발합니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 원숭이두창 병은 어떤 원인으로 나온것일까요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.원숭이 두창이러스는 인수공통감염병으로, 영장류와같은 야생동물이주요 숙주라고합니다.첫 자연숙주는 아프리카의 설치류나 영장류로 추정되고1958년 실험실 원숭이에게서 처음 발견이되었다고합니다.인간감염경로는 동물과 직접 접촉하거나감염된 야생동물을 조리하거나 섭취할때,사람간의전파 등이 원인입니다.다시 원숭이 두창이 유행하는 이유는천연두 백신접종이 중단되었고인구의 이동과 글로벌화가 증가했기때문입니다.감사합니다.
생물·생명
Q. T세포와 자연살해세포가 무엇인가요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.T세포는 적응면역이라는 면역체계를 담당하는 림프구입니다.특정 항원을 인식해서 직접적으로 공격하거나다른 면역세포들을 활성화시켜줍니다.먼저 보조 T세포는 주변 대식세포나 B세포등을 활성화시켜줍니다.세포독성 T세포는 감염된세포나 암세포를 직접 공격하는데,퍼포린과 그랜자임단백질을 사용해서 표적세포를 파괴합니다.기억 T세포는 항원에 대한 기억을 갖고있어재감염시에 빠르게 대응합니다.자연살해세포 또는 NK세포는 선천면역림프구인데,세포독성 T세포처럼 퍼포린과 그랜자임을 방출하여 세포를 파괴합니다.이 퍼포린은 상대의 세포막에 구멍을 뚫어서 파괴하고그랜자임은 세포내부로 침투하여 세포자살을 일으킵니다.이 NK세포는 피아식별없이 비특이적으로 공격하는데,암세포처럼 MHC I 분자가 적거나 없는 세포들을모조리 공격해버립니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 4세대 항암제는 어떤 형태의 항암제인가요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.4세대 항암제는 암세포의 특정한 분자표지들을 표적하거나환자면역체계를 활성화시키며 암세포를 제거하도록 설계된 항암제입니다.첫번째로 CAR-T 세포치료라는 방법이있는데,환자의 T세포를 추출하고, 유전적으로 변형시켜암세포를 표적화하도록 프로그래밍하고 다시 환자에게 주입하는 과정을 거칩니다.세포치료제라는 이름으로 개발되고있습니다.두번째로 종양주변의 환경들을 타겟팅하는것인데,종양세포들은 주변에 신생혈관을 마구 자라게하는앤지오지네시스라는 현상을 일으킵니다. 나노파티클들을 이용해서 이 혈관들을 타겟하도록만들어줄 수 있기에, 나노파티클에 항암제를 붙여서이동시키는 방법을 사용합니다.이외에도 직접 면역력이 증가되도록크리스퍼가위 유전자편집기술을 활용하기도 합니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 사람의 백혈구 세포가 어떤형태로 스스로 죽는건가요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.사람의 백혈구는 일정한주기로 세포자멸(apoptosis)라는 현상이 일어납니다.세포가 자발적으로 자살하는 과정인데, 손상이나 노화, 면역반응 종료 후필요없는 세포들이 스스로를 제거하기위한 중요한 과정입니다.백혈구는 먼저 세포핵이 응축된뒤 분열되버립니다.이후 세포의 크기가 수축하며 둥글게변합니다.이렇게 조각조각나고 작아진 백혈구는대식세포들에의해 빠르게 처리되고염증반응없이 깨끗하게 제거된다고 합니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 추운지방에 사는 사람이 왜 갈색지방이 많나요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.갈색지방은 다른 지방세포와는다르게 열 생산기능을 가지고 있습니다.먼저 색깔이 갈색인 이유는 미토콘드리아가 풍부하게포함되어있기때문인데, 이 미토콘드리아는세포내에서 에너지 생산공장이기에 열 생산을 효율적으로 해줍니다.이 갈색지방은 근육을 떨지않아도 열을 생산할수있는 특징이 있습니다.추운환경에서는 갈색지방의 양을 많이 비축해서체온을 더 잘 유지할수있도록 만들어줍니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 면역반응시 초기 파수꾼을 하는 세포는 누구인가요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.면역체계에서 초기 파수꾼의 역할을하는 세포들은 선천면역세포들입니다.이 세포들중 특히 호중구나 대식세포(마크로파지), 수지상세포들이 핵심적인 역할을합니다.먼저 대식세포는 조직에 항상 상주하면서 손상이나 병원체를 감지합니다.이 병원체를 포식하고 분해하면서 동시에 사이토카인이라는면역신호분자를 마구 뿜어냅니다. 수명이 긴편이고,정상적인 세포들에는 CD47이라는 분자들이 발현되어있기때문에대식세포들은 이를 인식하고 공격을하지않습니다.수지상세포는 피부나 점막같은 벽조직에 분포하는데,항원제시세포 APC이고 T세포에게 정보를 전달합니다.호중구는 혈액을 순환하면서 돌아다니는데,감염이나 손상신호가 있으면 조직으로 이동합니다.병원체를 직접 포식하거나, 활성산소종이나 항미생물물질을 방출합니다.수명이 짧고 감염초기에 대량으로 동원되는 특징이 있습니다.이들은 병원체의 시그널을 읽어들이거나 세포나 손상된조직에서 방출되는손상연관분자패턴을 감지하며 피아식별을 합니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 미토콘드리아는 내부의 터빈기관이 무엇이고 어떻게 에너지를 만드나요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.미토콘드리아는 세포내에서 발전소의 역할을 합니다.먼저 미토콘드리아는 세포내에서 외막과 내막을 가진 구조체인데,내막에는 ATP합성효소들이 박혀있습니다.ATP합성효소는 미토콘드리아내에서 터빈인데, 화학적에너지를기계적에너지로 변환시켜 ATP를 생성해냅니다.좀더 자세히 말씀드리면,먼저 전자전달계라는 시스템을 이용해 수소이온을 미토콘드리아 내막사이공간으로 마구 넣어줍니다.수소이온농도가 높아지면서 전기화학적 기울기가 만들어집니다.이 수소이온이 내막사이공간에서 기질로 이동할때 기계적인 에너지가 만들어지는데,ATP합성효소를 통과하면서 효소의 회전운동을 만들어냅니다.이 회전운동에너지를 이용해 ATP를 합성하기때문에마치 수력발전소에서 물이 지나가면서 발전터빈을 돌리듯이에너지를 생산하여 터빈기관이라고 부르는것입니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 장어와 꼼장어는 어떤 점에서 다른 종류의 물고기라고 할 수 있나요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.장어와 꼼장어는 생물학적으로 전혀다른 생물입니다.장어는 경골어류에 속하는데, 뼈와 비늘이 있고 민물과 바다를 오가며사는물고기입니다.꼼장어는 무악류의 먹장어강으로, 척추가 퇴화하고 연골로이루어져있습니다.턱이없고 입주변에 마치 거머리와같은 촉수같은 구조물이 있습니다.물고기라기보다는 척추동물의 조상에 가까운 원시동물입니다.감사합니다.
생물·생명
Q. 커피 한 잔의 카페인은 이로운 효과를 준다고 하는데 어떤 기저 활동인가요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.이른아침에 마시는 커피안에는 카페인이 들어있어각성효과를 줍니다.다만 카페인이 절반 빠져나가는 반감기가 약 12시간이라몸에서 카페인이 다 빠져나가기까지는 3일정도 걸리기에밤에 잠이안올 수 있습니다.다만 가끔마시는 커피는 각성효과로인해 하는일에대해서집중력과 만족감은 제공합니다.카페인은 졸음이오는 원인인 아데노신대신에 신경전달물질 수용체 자리에 달라붙으면서잠이오지않도록 만들어줍니다.감사합니다.