동맥경화(atherosclerosis)

시험 공부 중.

질병생물학 공부를 먼저 해치우기 위해 동맥경화 챕터를 펼쳐들었으나 ppt는 ppt일 뿐이므로 그것으로 공부를 할 수가 없었다. 위키피디아를 참고하고 싶으나 영어로 줄글이라 읽기 싫고 읽어도 잘 이해 안 되고 해서(위키도 정보는 많으나 메커니즘 이해에는 별로다) 한글로 누군가 정리한 페이지가 있겠지 하고 구글에서 동맥경화를 한글로 검색했는데

웬걸 없다... 하나도. 그냥 동맥경화 나빠요 예방합시다 하는 것들 뿐

그래서 유튜브에서 꽤 괜찮은 동영상을 찾아서 그걸 토대로 정리해본다.

교수님이 강의하신 맥락이랑 거의 일치하는 동영상.

질병이나 면역 쪽에 어느 정도 공부를 한 분들이 현상학적 이해만 하기 위해서는 적합한 동영상이다. 하지만 얘네가 왜 이런 짓을 하는지는 잘 모르겠다... 왜 평활근 세포가 이동하는지 왜 섬유질을 분비하는지 이런 거;;;

참고 동영상>> http://www.youtube.com/watch?v=Na6-kP9VYCU

여기서는 다 보이지 않지만, 혈관벽은 크게 intima, media, adventia로 이루어진다. 안쪽에서부터 바깥쪽으로의 순서.

Intima는 내피세포로 이루어져 있으며 혈관벽을 직접적으로 이루므로 혈관 기능에서 핵심적인 요소이다.

Media는 smooth muscle cell, 즉 평활근세포와 이것들이 낸 세포외기질인 섬유질들로 이루어져 있다.

Adventia는 가장 바깥의 층으로 콜라겐 섬유로 이루어진 기질들 속에 다양한 종류의 세포들이 분포해 있다.

참고로 모세혈관은 intima를 이루는 epithelial cell로만 구성되고, 동맥의 media는 정맥의 것보다 훨씬 두껍다. 

이는 정맥에서보다 동맥에서의 혈압이 훨씬 크기 때문이다.

그리고 media와 endothelium 사이에는 elastic lamina가 존재하여 두 개의 층을 구분지어준다.

혈액 속에는 여러 종류의 apolipoprotein들이 존재한다.

소수성인 지질을 혈액을 통해 운반하는 단백질들로, 이것들은 중성지방이나 콜레스테롤과 함께 합쳐져 혈액 속을 돌아다니게 된다.

Apolipoprotein의 종류에 따라 만들어지는 lipoprotein들은 달라지는데

그 밀도에 따라 VLDL(very low density lipoprotein), ILDL(intermediate), LDL(low), HDL(high)로 나뉜다.

LDL과 HDL은 흔히 말하는 나쁜 콜레스테롤과 좋은 콜레스테롤...이라고 할 수 있다(엄밀히 말하면 그것들의 덩어리지만)

HDL은 혈액 속 지질들을 모아 간으로 운반하고, LDL은 간에서 지질들을 받아 세포로 전달한다.

위의 그림에서 보이는 노란 구들이 LDL이다. 

세포들은 LDL receptor를 가지고 있으므로 그림처럼 수용체 매개 내포 작용을 통해 LDL을 세포 내로 받아들이고 이용한다.

하지만 지나치게 많은 LDL이 존재한다면 세포로 들어가지 못한 LDL은 혈액 속을 떠다니다가 내피 세포벽으로 들어간다.

LDL은 산화되기 쉬운데, 특히 이렇게 혈관벽 내부로 들어가면 산소 라디칼에 의해 더 쉽게 산화된다고 한다.

(왜 세포벽으로 들어가는지, 왜 더 산화가 잘 되는지는 잘 모르겠다)

그렇게 산화된 LDL은 더 이상 세포 내에서 대사되지 못하며, 제거되어야 한다.

Monocyte(파란 세포. 단핵구, 단핵백혈구)는 endothelium 표면의 수용체인 MCP-1(P-selectine의 일종)를 PSGL-1으로 인식, 그리고 VCAM-1을 α4β1으로 인식하여 endothelium 사이로 끼어들어간다.

이렇게 들어간 monocyte는 분화 후 혈관 내벽과 중벽 사이의 LDL을 거두어들여 제거하는 역할을 한다. 

하지만 이 상황에서 LDL이 아닌 oxLDL, 즉 산화된 LDL이 존재한다면 어떨까.

Monocyte는 TNF-α, IL-1, IL-6, NF-κB 등의 신호전달 물질들에 의해 macrophage(대식세포)로 분화한다.

Macrophage가 된 후 이 세포는 이제 LDL을 uptake하는데,

Macrophage는 oxLDL을 분해할 수 없기 때문에 oxLDL을 삼킨채 사실상 정지해 버린 상태가 되어버린다.

입에 음식을 물고 삼키지를 못 하는 셈이다.

이런 상태의 macrophage는 foam cell(거품세포)이 되며, 이 무기능의 foam cell은 LDL이 많아짐에 따라 함께 증가한다.

여기에 T lymphocyte(T림프구)가 foam cell에 이끌려 오게 되고 IFN-γ, TNF-α, TNF-β를 분비하면 염증반응이 증폭된다.

그 결과 더 많은 macrophage와 T lymphocyte가 유입되면서(이를 위해 내피 세포 표면에도 더 많은 수용체들이 발현된다) 더 많은 foam cell이 계속해서 생겨나게 된다.

Foam cell은 PDGF(platelet-derived growth factor, 혈소판 유래 생장인자)를 생성하고 

endothelial cell은 FGF(Fibroblast growth factors, 섬유아세포 성장인자)를 생성하는데,

이것들이 medina를 이루는 smooth muscle cell(SMC, 평활근 세포, 그림에서 가장 밑의 세포)를 자극하는데,

이 때 평활근 세포는 원래의 자리인 medina에서 증식하지 않고 internal elastic medina를 뚫고 나와 endothelial cell 바로 아래쪽에서 증식하게 된다. 이게 왜 이런지는 잘 모르겠다...

이어서 foam cell은 free cholesterol을 세포 밖으로 분비하고, SMC는 fibrous cap, 즉 섬유질을 만들어내게 된다. 

이 두 과정은 왜 그런지 정말 모르겠다.갑자기 동영상 후반부에서 급전개...

이어서 SMC는 여분의 oxLDL을 흡수해 SMC-derived foam cell로 분화한다.

점점 foam cell만 늘어나는 상황.

계속해서 늘어난 foam cell은 endothelium 밑에 축적되고, 이것을 우리는 plaque, 혹은 atherema(죽종)라고한다.

커진 plaque는 그 안으로 새로운 작은 혈관을 만들어내기도 한다. 마치 암세포처럼 말이다.

이렇게 plaque에 의해 혈관이 계속 좁아지면 결국 뇌졸중과 같은 심혈관계 질병을 유발하게 된다.

좁아진 혈관을 다시 넓히기 위해서는 보통 angioplasty를 실시한다.

Stent라는 원통형 철망같은 구조물 안에는 balloon이 들어있는데, 여기에 물을 넣으면 balloon이 부풀고 따라서 stent 역시 확장되면서 이것이 plaque를 벽면으로 밀어낸다.

그 후 balloon을 비롯한 stent 이외의 구조를 제거하면 일시적으로 혈관이 거의 초기 상태와 같이 복구된다.

하지만 '일시적'이라는 말이 의미하듯이, 이 방법은 완벽한 '치료'법이 아니다.

플라크를 없애는 것이 불가능하므로 이렇게 밀어내는 방법밖에 쓸 수가 없는 것이다.

따라서 이 치료를 받고 난 후에도 LDL을 적게 섭취하는 등의 노력을 하지 않는다면, 그 다음에는 더 큰 고비가 닥칠 것이다.

참고>>

http://health.naver.com/medical/disease/detail.nhn?selectedTab=detail&diseaseSymptomTypeCode=AA&diseaseSymptomCode=AA000338&cpId=ja2&move=con

http://mehmanesh.com/en/blog/compare-twomethods/