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1. 서론
세포사(Cell death)의 종류에는 외부 자극 등에 의해 갑자기 발생하는 세포 괴사(Necrosis), 사망 신호, 성장인자의 결핍 등의 의해 예정되어 세포가 죽어가는 세포자연사(Apoptosis)가 존재한다. 이 외에서도 세포 내부의 물질이 세포 스스로에 의해 제거되어 발생하는 자가포식(Autophagy) 등의 다양한 세포사가 존재한다. 이처럼 여러 존재하는 세포사들 중, 세포 괴사와 세포자연자를 Annexin V, PI, DAPI, Hoechst 33258 등의 다양한 염색법을 이용하여 세포 핵의 모양과 염색 여부의 관찰을 통해 세포 생존 여부, 죽음의 종류를 구별해보고자 한다.
2. Annexin V/PI/DAPI(Hoechst 33258) staining
2.1. 세포사의 종류
세포사(Cell death)의 종류에는 외부 자극 등에 의해 갑자기 발생하는 세포 괴사(Necrosis)와 사망 신호, 성장인자의 결핍 등의 의해 예정되어 세포가 죽어가는 세포자연사(Apoptosis)가 존재한다. 세포 괴사는 외부의 강한 물리적인 힘, 화학 물질 등에 의한 심한 자극으로 인해 세포가 죽어가는 과정이며, 현미경을 통해 관찰해보면 세포가 부풀어올라, 세포막과 세포 소기관들이 부풀어 올라 터지게 되며, 핵은 그렇지 않은 세포에 비해 크기가 커지고 염색질이 부분적으로 응축된다. 세포자연사는 괴사와는 다르게, 일련의 세포 변화에 의해 일반적으로 진행되는 능동적인 과정으로, 생리학적으로 세포 증식과 세포 발달이 일어나는 중에 조직에서 일정한 세포를 유지하기 위한 반응이고, 성숙한 조직의 우지나 배아 발달 등에서 중요한 역할을 수행한다. 세포자연사 진행 중에는 DNA의 분절화와 염색질의 응축, 핵의 분절화가 일어나며, 결과적으로 세포의 분절화가 일어나 세포사멸체를 형성하게 된다.
2.2. 세포 괴사
세포 괴사는 외부의 강한 물리적인 힘, 화학 물질 등에 의한 심한 자극으로 인해 세포가 죽어가는 과정이다. 세포 괴사가 일어나게 되면, 세포가 부풀어올라, 세포막과 세포 소기관들이 부풀어 올라 터지게 되며, 항체에 의한 염증반응이 일어난다. 세포 괴사가 일어나게 되면, 핵은 그렇지 않은 세포에 비해 크기가 커지며, 핵막의 구분이 불명확해지고, 염색질이 부분적으로 응축되는 현상이 발생한다. 예를 들어 화상과 동상 등이 세포 괴사의 대표적인 예시이다. 이처럼 세포 괴사는 외부의 강한 자극으로 인해 세포가 파괴되어 죽어가는 과정이다.
2.3. 세포 자연사
세포자연사(Apoptosis)는 괴사와는 다르게, 일련의 세포 변화에 의해 일반적으로 진행되는 능동적인 과정이다. 생리학적으로 세포 증식과 세포 발달이 일어나는 중에 조직에서 일정한 세포를 유지하기 위한 반응이고, 성숙한 조직의 우지나 배아 발달 등에서 중요한 역할을 수행하는, 신체 내에서 매우 주요한 과정이다. 세포 자연사는 사망 신호, 성장인자의 결핍, 발생 과정의 프로그램 등의 다양한 원인으로 야기되며, 이 때, 세포의 죽음을 실행시키는 캐스페이즈(caspase) 유전자군과 캐스페이즈의 활동을 조절 해주는 Bcl-2 집단 유전자군에 의해 조절된다. 세포자연사가 진행 중인 세포를 현미경을 통해 관찰해보면, DNA의 분절화와 염색질의 응축이 일어나고, 핵의 분절화가 일어나며, 결과적으로 세포의 분절화가 일어나 세포사멸체를 형성하는 모습을 관찰할 수 있다. 이때 형성된 세포사멸체는 식세포의 식균작용을 통해 소멸된다.
2.4. 염색 시약의 특성
DAPI는 고정된 세포의 핵을 염색하는 파란색 형광 염료로, 세포를 투과할 수 있다는 특징을 지니며, 살아있는 세포의 핵은 염색하지 못한다. 또한, DAPI는 DNA와 결합할 때 20배 정도 밝아지는 특성이 있어 형광현미경으로 관찰하면 푸른빛으...
