3장. 단식과 오토파지

3장. 단식과 오토파지

신선: “공복을 견뎌보 게. 속세의 음식보다 깊 은 진리가 숨어 있지.”

오스미 교수 (당황하 며): “에… 그래도 밥 은 먹고 하셔야죠, 신선 님…”

오스미 교수: (잠꼬대를 심하게 한다) “굶으면, 안의 세계가 깨어나지. 오토파지, 쓰레기 단백 질 재활용!, 아아아~”

오스미 교수: “꿈에서 신선과 세포가 공복의 지혜를 알려주었습니 다.”

관객들: (우뢰와 같은 박수) “와… 굶고도 상 받다니, 신선급 과학 자!”

오스미 교수: (다시 꿈 에서)) “이거, 노벨상은 신선님 덕분입니다.”

신선: 앞으로 새로운 시 대가 열린다네

3장. 단식과 오토파지

세포마다 수명이 다르다

천은숙 박사님, 제가 아는 분이 암에 걸리셨는데 단식을 하시더라구 요. 암에 걸렸으면 밥을 잘 먹고 힘을 내야 하는거 아닌가요?

이박사 아~ 네. 체력이 약해진 상태에서 단식을 하는 건 위험할 수 있 다고 생각합니다. 하지만 체력이 좀 갖추어진 상태에서 단식을 하는 것은 세포 안의 쓰레기를 청소하는 과정으로 인체 전반의 건강을 개 선하는데 도움이 될수 있습니다.

박지혜 (깜짝 놀라며) 세포를 청소한다는게 무슨 뜻이에요. 세포 안에 도 쓰레기가 있나요? 세포안의 쓰레기는 무엇으로 청소하나요?

이박사 세포 안에도 쓰레기가 있지요. 쓰레기라는 뜻이 사용할수 없는 것이란 의미를 가진다면 말입니다. 이를 이해하기 위해서는 먼저 인 체 조직마다 제각기 다른 수명을 이해하는게 좋을거 같아요. 혹시 우 리몸의 세포가 몇 개인지 혹시 아시나요?

김숙희 100만개?

박지혜 100억개?

이박사 대략 30조에서 50조개 정도 된다고 해요. 우리몸은 216개의

제각기 다른 조직으로 구성되어 있다고 해요. 일종의 분업화가 된 거 라 생각할수 있지요. 뼈세포, 피부세포, 신경세포 등등 구조와 기능이 다르잖아요. 그런데 이들 세포들은 수명도 제각기 달라요

천은숙 세포마다 수명이 다르다고요? 세포는 우리 사람의 수명과 같 은거 아닌가요? 한번 태어나면 죽을 때까지 쓰는거 아닌가요?

이박사 하하. 아닙니다. 평균적으로 세포의 수명은 10개월에서 14개 월 사이입니다. 그런데 수명이 제각기 달라요. 예를 들어서 적혈구의 수명은 90일에서 120일이에요 가장 수명이 짧은 것 중 하나는 소화관 상피세포에요. 예를 들어 식도의 상피세포는 수명이 3일 정도이구요. 소장상피세포는 7일 정도의 수명을 가진다고 해요. 그런데 수명이 아 주 긴 세포들도 있어요. 신경세포나 심장근세포는 수명이 50년 정도 나 된다고 하지요.

수명이 긴 세포일수록 세포 안에 쓰레기가 계속 쌓인다

박지혜 와~ 세포마다 모양과 기능이 다르고, 수명도 이렇게 큰 차이 가 나는군요.

이박사 그렇습니다. 그런데 크기도 매우 달라요. 적혈구 부피가 평균 100㎛3이고 폐의 대식세포가 5000㎛3입니다. 그러니까 폐의 대식세 포가 적혈구보다 50배 더 크다고 할수 있겠지요. 조골세포도 4000㎛3 이네요. 심장근세포는 이보다 더 커서 15000㎛3입니다. 그리고 뇌세 포는 4000에서10000㎛3정도로 알려져 있어요. 그러니까 적혈구에 비 해서 신경세포나 심장근세포는 40배에서 100배 이상 크답니다. 수명

표3-1. 세포의 종류와 수명 세포종류/조직 수명(일) 세포부피(㎛3) 지방세포 2248 600,000 적혈구 90 100 임파구 7-60 200 중성구 1-5.4 300 췌장 베타세포 20-30년 1000 부신 455 정자 3-5일 30 난세포 1 4,000,000 골수 3.2 섬유아세포 1-3 year 2000 단핵구 1-7.4 100-400 대장 3.5 15-25 ㎛ 반경 자궁내막 13 10-20 ㎛ 반경 식도 10 심장근세포 25300 15,000 피부상피세포 64 1-15 ㎛ 반경 신장 270 10-30 ㎛ 반경 간 327 20-30 ㎛ 반경 폐 200 50-100㎛반경,2000-3000 폐 대식세포 81 5000 뉴런(뇌신피질) 32850 4-100 ㎛ 반경, 4000-10000 조골세포 8.3 4000 직장 3.5 - 침샘 60 8-12 ㎛ 반경 골격근 5510 10-100 반경, 2-3cm길이 평활근 67.5 1-5 ㎛반경,20-500길이 비장 7.8 125 갑상선 3180 20-250 ㎛반경 방광 49 5-250 ㎛반경

도 길고. 그러니까 세포 내부에 쓰레기가 보다 많이 쌓일 수 있어요

김숙희 세포마다 모양도 다르지만, 부피도 다르고 수명도 다르다는건 오늘 처음 알았습니다. 우리가 사는 집도 청소를 하지 않으면 지저분 한 것들이 주변에 많아져서 일을 할 때에도 효율이 떨어지고 위생적으 로도 좋지 않지요. 그래서 저는 매일 아침마다 청소를 합니다. 세포내 부에 쓰레기가 쌓이는 이유는 무엇인지 궁금합니다.

미토콘드리아의 활성산소는 세포내 분자들을 엉기에 한 다

이박사 좋은 질문입니다. 먼저 가장 중요한 원인 중 하나는 활성산소 때문이에요. 우리 몸에서 에너지를 생성하기 위해서는 무엇이 필요하 죠?

천은숙 영양소가 필요하지요

이박사 영양소를 일종의 연료이지요. 우리가 예를 들어 나무 장작에 열을 낼 때 어떻게 하나요?

송진영 나무에 불을 붙인 다음에 부채 같은 걸로 살살 부쳐주지요.

이박사 그렇습니다. 부채로 부치는 이유는 산소를 공급해주기 위해서 이지요. 나무가 잘 타기 위해서 산소가 필요한 것처럼 우리 몸에서도 에너지를 생성하기 위해서는 음식물의 영양소와 함께 산소가 필요합 니다. 여러분 숨을 못 쉬면 답답하잖아요? 그 이유가 산소를 공급할

그림3-1. 나무를 연소시키거나 세포의 호흡은 동일하게 산소를 결합하여 에너지를 생성한다

수 없어서에요

박지혜 네. 라브와지에라는 프랑스 과학자가 연소실험을 통해 산소를 밝혀냈다고 들었어요. 촛불을 작은 병 안에 넣으면 처음엔 초가 타지 만 시간이 지나면서 병안의 산소가 모두 사용하면 촛불이 꺼지는 실험 을 했었지요.

이박사 네. 맞습니다. 우리가 호홉을 하면 폐를 통해서 산소가 공급됩 니다. 그러면 폐안에 있는 작은 주머니가 100만개가 되는데 이를 폐