슈반세포

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슈반세포

[ Schwann cell ]

슈반세포는 아교세포(Glia)의 일종으로 말초신경계(Peripheral nervous system)에서 신경세포의 축삭돌기(Axon)를 감싸는 미엘린초(Myelin sheath)를 형성한다.

목차

  1. 1.슈반세포의 발생 및 구조
  2. 2.슈반세포의 기능
  3. 3.관련용어
  4. 4.참고문헌

슈반세포의 발생 및 구조

발생학적으로 슈반세포는 신경능선세포(Neural crest cell)로부터 기원한다. 신경능선세포는 슈반세포 전구(Schwann cell precursor)와 미성숙 슈반세포(Immature Schwann cell)를 거쳐 최종적으로 미엘린 형성 슈반세포(Myelinating Schwann cell) 또는 미엘린 비형성 슈반세포(Non-myelinating Schwann cell) 둘 중 하나로 성숙하게 된다. 이러한 발생 과정에서 Sox10, Neuregulin 1 등의 단백질이 필수적인 역할을 한다.  

미성숙 슈반세포가 미엘린 형성 슈반세포 또는 미엘린 비형성 슈반세포로 성숙되는 선택과정은 슈반세포가 감싸고 있는 축삭돌기의 두께에 따라 결정된다. 우연히 굵은 축삭돌기를 감싸게 되면 미엘린 형성 슈반세포로, 가는 축삭돌기를 감싸게 되면 미엘린 비형성 슈반세포로 성숙된다.  

그림 1. 슈반세포의 발생 과정. 전구세포와 미성숙 슈반세포를 거쳐, 최종적으로 미엘린 형성 또는 비형성 슈반세포가 만들어진다. (출처: 한국분자·세포생물학회)

중추신경계(Central nervous system)에서도 말초신경계의 슈반세포와 같이 축삭돌기를 감싸 미엘린초를 형성하는 아교세포가 있으며, 이를 희소돌기아교세포(Oligodendrocyte)라 한다. 슈반세포와 희소돌기아교세포는 각각 말초신경계와 중추신경계에서 기능한다는 점 뿐 아니라 몇 가지 차이을 갖는다. 대표적으로, 슈반세포는 하나의 슈반세포가 하나의 축삭돌기에 대해 미엘린초를 형성하는 반면, 희소돌기아교세포는 하나의 세포가 여러 가지(Branch)를 뻗어 여러 개의 축삭돌기에 대해 동시에 미엘린초를 형성한다. 

그림 2. 슈반세포와 희소돌기아교세포에 의한 미엘린초 형성의 차이점. 말초신경계의 슈반세포는 하나의 세포가 하나의 축삭돌기에 대해 미엘린초를 형성하는 반면, 중추신경계의 희소돌기아교세포는 하나의 세포가 여러 축삭돌기에 대해 미엘린초를 형성한다. (출처: Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Oligodendrocyte#/media/File:Oligodendrocyte_illustration.png).

슈반세포의 기능

미엘린 형성 슈반세포에 의해 형성된 미엘린초는 축삭돌기를 감싸는 절연체로 기능하며, 신경세포의 축삭둔덕(Axon hillock)에서 생성된 활동전위(Action potential)가 신경말단(Nerve terminal)까지 빠른 속도로 전달될 수 있도록 한다. 축삭돌기 전체가 미엘린초에 의해 감싸져 있지는 않으며, 주기적으로 미엘린초 없이 노출된 부분이 있는데 이를 랑비에결절(Node of Ranvier)이라 부른다. 랑비에결절에는 전압 개폐성 이온통로(Voltage-gated ion channel)가 다수 존재한다. 따라서, 활동전위가 랑비에결절에 도달하여 이들 이온통로가 열리면 나트륨 및 칼륨 이온이 세포 안팎으로 이동하면서 활동전위가 재생성되고 신경말단까지 전달될 수 있다. 이런 방식으로 활동전위는 랑비에결절 사이를 점프하듯이 이동하여 신경말단까지 빠르게 도달할 수 있고, 이를 도약전도(Saltatory conduction)라 부른다.

미엘린 비형성 슈반세포의 경우에도 축삭돌기의 기능 유지 및 생존에 필수적인 도움을 주는 것으로 알려져 있다.

샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease)은 말초신경계에서 발생하는 유전성 운동 및 감각 신경병증(Hereditary motor and sensory neuropathy)의 일종으로, 점진적인 근육 조직 및 접촉 감각의 상실을 유발하는 질환이다. 대략 2,500명 당 1명 꼴로 발생하며 현재는 뚜렷한 치료법이 확립되어 있지 않다. 샤르코-마리-투스병은 원인 유전자 및 발병 기전에 따라 여러 종류로 분류되고 있으나, 축삭돌기를 감싸고 있는 미엘린초가 손상되는 탈수초(Demyelination) 현상이 대표적으로 관찰되며, 따라서 슈반세포의 기능이상이 이 발병과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 탈수초 현상은 정상적인 신경전달을 방해하여 감각, 인지, 행동에 있어 다양한 증상을 유발한다.

관련용어

축삭돌기(Axon), 미엘린초(Myelin sheath), 희소돌기아교세포(Oligodendrocyte), 랑비에결절(Node of Ranvier), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease), 탈수초(Demyelination)

참고문헌

1. Neuroscience : exploring the brain (Bear, Connors, Paradiso저, 4판, Wolters Kluwer).