뉴트 림프계의 구조 및 기능 분석

Jan 30, 2024

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6902(2023) 이 기사 인용

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영원과 도롱뇽과 같은 재생 능력이 있는 척추동물은 림프계와 림프 심장이라고 불리는 혈관계 사이의 다중 연결을 특징으로 하는 약화된 적응 면역 체계를 가지고 있습니다. 재생에서 림프 혈관계와 이러한 림프정맥 연결의 역할은 알려져 있지 않습니다. Cynops pyrrrogaster의 림프관 영역을 평가하기 위해 생체 내 근적외선 림프관 조영술, 초고주파 초음파 촬영, 마이크로 CT 림프관 조영술 및 조직학적 연속 섹션 3차원 컴퓨터 재구성을 사용했습니다. 우리는 림프 심장이 림프 순환과 사지 재생에 필수적이지 않다는 것을 보여주기 위해 모델과 초미세수술을 사용했습니다. 대신 영원은 VEGFR-3, LYVE-1 및 CD-31을 발현하는 뼈 내부의 새로운 골내 림프계 네트워크를 보유하고 있습니다. 그러나 우리는 이러한 혈관에 의해 Prox-1 발현을 보여줄 수 없었습니다. 우리는 성체 영원 골수가 림프 배수 기관과 지방 저장고로 기능한다는 것을 입증합니다. 이 연구는 유로델레와 포유류의 면역 체계 사이의 근본적인 해부학적 차이를 밝히고 림프계와 재생을 조사하기 위한 모델을 제공합니다.

림프계는 척추동물의 면역계의 중요한 부분을 형성하는 림프관, 림프 조직 및 림프 기관의 네트워크로 구성됩니다. 림프계는 조직의 막힌 혈관으로 시작하여 몸 전체에 걸쳐 광범위한 네트워크를 형성하지만 표피, 연골 또는 건강한 뼈에서는 아직 확인되지 않았습니다. 모든 림프관은 궁극적으로 직접적인 림프관과 정맥(림프정맥) 연결을 통해 혈액 순환으로 배출됩니다.

림프계는 체액, 거대분자 및 백혈구의 가용성을 조절하여 세포, 세포외 기질 및 혈관계 사이에 중요한 다리를 형성함으로써 조직 내 세포의 주변 환경을 조절하는 기능을 합니다. 세포외액 수송에서 전통적으로 인식된 역할 외에도 최근 연구에 따르면 림프계는 상처 치유, 면역, 지방 대사, 암 전이, 심혈관 및 대사 질환1,2,3,4,5,6에서도 필수적인 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 부상 후 림프 혈관 재생이 실패하면 림프부종이 발생합니다. 이 질병은 진행성 사지 부기, 지방 축적 및 반복적인 봉와직염 감염을 특징으로 하며 전 세계적으로 2억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치고 있으며 알려진 치료법은 없습니다7.

상처 치유 및 질병에서 림프계의 중요성에 대한 문헌이 증가하고 있음에도 불구하고 재생에서 림프계의 역할에 대한 연구는 여전히 부족합니다. 이에 대한 주요 이유는 비교할 수 없는 재생 능력으로 인해 척추동물 재생을 위한 최고의 모델로 널리 간주되는 유로델 양서류(도롱뇽과 도롱뇽)의 림프계에 대한 지식이 부족하기 때문입니다8. 요로 림프관에 대한 현재 지식의 대부분은 100년 전에 수행된 연구와 아누란(개구리와 두꺼비) 연구9,10,11에서 만들어진 가정을 기반으로 합니다.

요로델의 림프계는 림프를 정맥으로 펌핑하고 혈액이 림프관으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 하는 림프정맥 연결부에 위치한 8~23쌍의 림프심장(LH)이 있는 것이 특징입니다8,10,12. LH는 뉴트에게만 존재하는 것이 아닙니다. Anuran은 2~5쌍을 갖고 있는 반면, 파충류와 조류는 한 쌍을 갖고 있는데 대부분의 새는 배아 초기에 사라집니다10. 반면에 포유류는 LH를 가지고 있지 않습니다. 대신 경정맥 림프낭 발달 중에 형성되는 초기 정맥-림프 신경총은 LH의 흔적 상동체로 설명되었습니다. 따라서 배아 이후 포유류는 흉관과 쇄골하 정맥의 접합부 주위에 위치한 모든 네발동물에 공통적으로 있는 림프정맥 연결이 1쌍뿐입니다. 척추동물 림프 순환의 이러한 중요한 해부학적 차이는 그에 상응하여 림프계 기능에 중요한 영향을 미칩니다.