성장인자와 세포 외 기질에 의한 세포신호전달
-> 세포가 분열하고 특정 기능을 하려면 growth factor뿐 아니라 integrin 및 ECM에서 오는 두 개의 신호 모두 필요합니다.
ECM과 세포가 정상적으로 결합이 되지 않으면 세포분열이 일어나지 않습니다.
<세포 외 기질의 구성 성분>
1) 섬유형 구조단백: collagen, elastin -> 실모양, 섬유모양
2) 부착성 당단백(adhesive glycoprotein): fibronectin, laminin -> 세포와 세포, 세포와 ECM 등의 부착을 매개해주는 물질
3) ground substance: proteoglycan, hyaluronan, heparin sulfate 등 collagen과 elastin 사이사이를 채워줍니다.
- 흉터 형성의 단계
mornal 상태에서 tissue injury가 일어나고 그 후에 inflammation 발생 후 formation of granulation tissue가 일어난 다음에 scar formation이 됩니다.
<전체 조직복구 과정>
1) 정상 피부 상태
혈관에서 작은 혈관이 자라 들어가고 fibroblast, 보초세포로 macrophage가 존재하고 collagen type1도 있고 elastin도 있습니다.
2) inflammation phase
피부가 상처가 난 것을 가정하면 혈관이 파열되고 출혈이 일어납니다. 시간이 지나면 피딱지가 생성되고 출혈이 어느순간 멈추고 혈액이 응고되며 지혈작용이 일어납니다. 이때, 응고현상에 가장 중요한 요소는 혈소판과 fibrin입니다.
응고하면 수분이 날라가 딱지가 형성되고 이를 통해 외부로부터 차단해서 균 등의 침입 등을 막아주고 염증이 일어납니다.
처음에는 24시간까지 neutrophil이 유입되며 48시간이 되면 monocyte가 조직으로 들어와 곧바로 macrophage로 분화하면서 세포 크기가 두 배가 되고 포식 작용이 왕성해집니다.
3) Proliferation phase
macrophage가 TGF-β 등의 cytokine을 많이 분비하게 되면서 육아조직(fibroblast + capillary)이 자라 들어오게 합니다.
Fibroblast 중 일부는 myofibroblast가 되어서 wound contraction을 해 상처의 크기를 줄이려고 합니다.
위에 상피세포도 옆에서 자라 들어오는데 밑에 자라 들어온 육아조직도 같이 수축해 상처를 줄어들며 상피세포가 새로 조금만 덮어도 되게끔 합니다. 이때 만들어지는 collagen은 type3입니다.
4) Tissue remdeling phase, maturation phase
완전히 fibrosis가 됩니다. Collagen이 많이 분비가 되고 이것이 tissue remdeling을 통해 type3가 type1으로 바뀐다.
이 기간이 제일 깁니다. 이를 통해 원래의 장력 즉 인장 강도를 회복합니다. 이렇게 되어도 원래의 70%까지 밖에 회복이 되지 않습니다.
<조직수복 및 복구에 영향을 미치는 인자들>
1) infection
- 수복지연의 가장 중요한 원인입니다.
- 감염이 되면 염증이 계속 지속되서 조직손상이 일어나 조직복구가 느려집니다.
2) Diabetes
- 백혈구 기능이 많이 떨어집니다.
- 당뇨병도 염증기능에 이상이 있고, 조직의 복구 반응의 지연에 영향을 주는 인자입니다.
3) Nutritional status
- 단백질이나 vitamin C 결핍 시 collagen fiber 형성에 문제가 생깁니다.
- Vitamin C deficiency로 인해 괴혈병이 발생할 수 있습니다.
4) Steroid
- 강력한 소염제이지만 많이 쓰면 부작용이 발생합니다.
- TGF-β 생산을 억제해 섬유화를 막습니다.
- M2는 TGF-β를 생성하여 fibroblast에 신호를 보내서 fibrosis를 유발합니다.
5) Mechanical factors
- 상처 부위 압력의 증가로 인해 상처가 벌어집니다.
6) Poor perfusion
- 죽상경화증: 혈관벽의 지방성분이 축적되어 혈관벽이 두꺼워지면 혈관 내강이 좁아집니다. 상처부위로 혈류가 원활하게 흐르지 못해 조직복구가 느려집니다.
- 당뇨병, 정맥류 등도 poor perfusion에 해당합니다.
7) Foreign bodies
- 상처 부위에 이물질이 있을 때, 염증반응이 계속 지속될 수 있습니다.
8) The type and extent of tissue injury
- 조직의 손상이 심할수록, 손상의 종류와 정도에 따라 조직복구능력이 달라집니다.
9) The location of the injury
복강, 흉강에 손상이 일어났을 시 섬유성 유착(fibrous adhesion)이 발생할 수 있습니다.
<피부상처의 조직복구 단계>
1) Hemostasis(지혈)
- 상처가 나면 출혈이 생기고 출혈을 막기 위해 지혈 과정이 이루어집니다.
- Blood clot -> scab(딱지) 형성 -> 상처를 감염으로부터 보호
- 상처가 나면 혈관이 파괴되어 출혈이 일어나고 platelet이 부착이 되서 응집합니다.
- 활성화된 platelet에 의해 혈액응고인자가 활성화되어 fibrin이 그물처럼 형성되면 혈액이 응고됩니다.
- blood clot 내에는 적혈구가 같이 포함되서 blood clot 표면이 마르면서 scab을 형성하여 외부 감염으로부터 보호합니다.
2) inflammation
- neutrophil, macrophage가 모여서 조직 파편 및 세균을 제거해 육아조직이 자라 들어올 수 있게 준비해줍니다.
- 처음에는 neutrophil이 들어오고 나중에 macrophage가 들어와소 포식작용을 하며 또흔 macrophage가 성장인자를 분비해서 육아조직이 자라 들어올 수 있게 해줍니다.
3) Proliferation
- 아래에서 결합조직인 육아조지기 자라 들어오고, 조직 결손 부위를 새로운 조직으로 채우게 됩니다.
- 위쪽에서는 상피조직이 들어와 상피화가 이루어집니다.
- 일부 fibroblast는 myofibroblast로 바뀌면서 collagen 합성 능력과 근육의 수축 능력을 모두 가지게 됩니다.
- 육아조직 내의 myofibroblast는 수축능력이 있어서 wound contraction이 일어나 상처 수복 과정을 더욱 촉진시킵니다.
4) Maturation(remodeling)
- 흉터조직 형성, collagen이 축적되고 강도회복이 일어납니다.
- 상처조직에 장력이 작용하면 상처가 벌어지므로 이를 이겨낼 수 있게 하기 위해 강도를 회복합니다.