장기나 혈관들은 어떻게 만들어 지나요??

Question

성별

남성

나이대

30대

갑자기 궁금해졌는데 사람 몸속을 보면 장기나 혈관같은것이 복잡하게 있잖아요. 그런게 어떻게 만들어지고, 자기일을 하는지 궁금합니다.

Answer 1

수정란 하나에서 시작합니다. 그 한 개의 세포가 분열을 거듭하면서 세 개의 배엽층, 그러니까 외배엽, 중배엽, 내배엽으로 나뉘는데 이게 이후 모든 장기의 설계도 역할을 합니다. 심장과 혈관, 근육, 콩팥은 중배엽에서, 소화관과 폐, 간은 내배엽에서, 피부와 신경계는 외배엽에서 각각 만들어집니다.

이 과정을 조율하는 게 유전자입니다. 모든 세포는 동일한 DNA를 갖고 있는데, 어떤 유전자가 켜지고 꺼지느냐에 따라 같은 설계도에서 심장 세포가 되기도 하고 간세포가 되기도 합니다. 이걸 세포 분화라고 하는데, Wnt, Notch, Hedgehog 같은 신호 전달 경로들이 마치 교통 신호처럼 각 세포에게 "너는 여기서 이렇게 자라라"는 명령을 줍니다.

혈관은 조금 특이하게 만들어집니다. 혈관내피 전구세포들이 먼저 줄기처럼 뻗어나가고, 거기에 평활근 세포들이 감기면서 혈관벽이 형성됩니다. 이걸 혈관신생(angiogenesis)이라고 하는데, 태아 때뿐 아니라 성인이 된 후에도 상처 치유나 종양 성장 시에 동일한 방식으로 작동합니다.

장기가 제 기능을 하는 건, 세포들이 분화하면서 각자의 단백질 발현 패턴을 고정시키기 때문입니다. 간세포는 알부민을 만들고 독소를 해독하도록, 심근세포는 전기 신호에 반응해 수축하도록 특화된 채로 유지됩니다. 세포 하나하나가 자기 역할을 기억하고 있는 셈입니다.

사실 이 전체 과정이 완벽하게 해명된 건 아닙니다. 어떻게 수억 개의 세포가 오류 없이 제 위치를 찾아가는지, 발생생물학에서 지금도 활발히 연구 중인 영역입니다.

Answer 2

안녕하세요.

우리 몸이 만들어지는 과정은 정말 신비롭고 정교한 설계도에 따라 진행되는 거대한 프로젝트와 같답니다. 처음에는 아주 작은 하나의 세포에서 시작하지만, 이 세포가 끊임없이 분열하면서 각각의 역할에 맞춰 변하는 '분화'라는 과정을 거치게 돼요. 마치 똑같은 재료에서 누군가는 튼튼한 기둥이 되고 누군가는 유연한 호스가 되는 것처럼, 줄기세포들이 서로 복잡한 신호를 주고받으며 심장, 간, 폐와 같은 개별 장기의 형태와 기능을 갖추어 나가는 것이죠.

특히 혈관은 모든 장기에 영양분과 산소를 전달해야 하는 생명선이기 때문에 우리 몸에서 가장 먼저 기틀을 잡는 체계 중 하나예요. 혈관을 만드는 세포들이 그물망처럼 서로 연결되며 길을 터주고, 그 통로를 통해 혈액이 흐르기 시작하면서 비로소 다른 장기들도 본격적으로 성장할 수 있는 에너지를 얻게 된답니다. 이 놀라운 과정은 유전자에 새겨진 아주 세밀한 정보들이 순차적으로 활성화되면서 유기적으로 이루어지는데, 이는 생명의 경이로움을 가장 잘 보여주는 대목이라고 할 수 있습니다.

감사합니다.