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골수

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목차

1. 개요

골수는 뼈 내부에서 혈구를 생성하는 조직이다. 적색 골수와 황색 골수로 구분되며, 적색 골수는 혈액 세포를 생성하고 황색 골수는 지방을 포함한다. 골수는 조혈 줄기 세포를 포함하여 적혈구, 백혈구, 혈소판 등 다양한 혈구 계열 세포로 분화할 수 있다. 골수 이식은 백혈병과 같은 혈액 질환 치료에 사용되며, 면역 반응, 중간엽 줄기 세포, 골수 장벽, 림프계 역할 등 다양한 기능을 수행한다. 또한, 골수는 식품으로 활용되거나, 골탄, 아교, 골지 등을 생산하는 데 사용되기도 한다.

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  • 골수 - 조혈계
    조혈계는 혈액 세포 성분을 만드는 조혈 과정을 담당하며, 조혈모세포에서 시작하여 골수에서 주로 일어나고, 조혈모세포 이식은 혈액암 치료에서 시작하여 다양한 질환으로 치료 범위가 넓어지고 있다.
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골수

2. 골수 기능

골수는 사람 뼈 속에서 혈액 세포를 만드는 중요한 곳이다. 적혈구는 5일, 혈소판은 7일 정도면 성숙해져 정맥동을 통해 우리 몸 곳곳으로 퍼져 나간다. 골수는 우리 몸무게 1kg당 적혈구 20억 개, 혈소판 70억 개를 생산한다.[10][11]

골수 기질 세포는 조혈을 돕는 세포로, 골수 천자로 쉽게 얻을 수 있다.[50] 이 세포들은 간엽계 세포와 비슷하며, 골수 내에서 그물 모양의 구조를 이룬다.

골수에는 혈액이 풍부하며, 모든 혈구 계열 세포 (적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등)로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 있다. 쥐 실험에서는 조혈 줄기 세포 하나만으로도 모든 종류의 혈액 세포를 다시 만들 수 있다는 것이 증명되었으며, 사람에게도 골수 이식은 백혈병 등 혈액 관련 질환 치료에 효과적이다.[50]

2. 1. 골수 종류

골수는 적색골수(red marrow)와 황색골수(yellow marrow)로 나뉜다. 적혈구, 백혈구, 혈소판을 만드는 적색골수는 혈관과 혈액이 많아 붉은색으로 보이고, 지방세포(fat cell)가 많은 황색골수는 혈액이 적어 황색으로 보인다.[6] 성인은 평균 2.6kg의 골수를 가지며, 그 중 절반 정도가 적색골수이다. 초기의 골수는 모두 적색골수이지만, 노화 등에 의해 적색골수가 황색골수로 변할 수 있고, 출혈이 심한 경우 혈액 생산을 늘리기 위해 황색골수가 적색골수로 돌아갈 수 있다.[9]

골수의 구성은 나이와 전신적인 요인에 따라 세포 성분과 비세포 성분(결합 조직)의 혼합 비율이 역동적으로 변화한다. 인간의 골수는 조혈 세포와 지방 세포의 우세에 따라 "적색" 또는 "황색" 골수(medulla ossium rubrala, medulla ossium flavala 각각)로 구분된다.[8] 신생아의 뼈는 조혈 활성이 있는 "적색" 골수만 포함하며, 나이가 들어감에 따라 "황색" 골수로 점진적으로 전환된다. 성인의 경우, 적색 골수는 주로 골반, 흉골, 두개골, 갈비뼈, 척추, 어깨뼈와 같은 축골격에서 발견되며, 넙다리뼈 및 위팔뼈와 같은 긴 뼈의 근위 골단 끝 부분에서 가변적으로 발견된다. 만성적인 저산소증의 상황에서는 신체가 황색 골수를 적색 골수로 다시 전환하여 혈구 생성을 증가시킬 수 있다.[9]

골수 기질 세포는 조혈을 지원하며,[50] 골수 천자로 쉽게 채취할 수 있다. 이 세포들은 간엽계 세포와 같은 형태를 하고 있으며, 골수 내에서 세망 구조를 이룬다.

골수는 혈액이 풍부하며, 모든 혈구 계열 세포 ( 적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등)로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 존재한다. 골수 이식은 백혈병 등 조혈 계열 질환의 근본적인 치료로서 유효한 경우가 있다.

; 적색 골수 (적색 수)

: 조혈 기능을 수행하고 있는 골수는 적색을 띠므로 적색 골수라고 한다.

; 황색 골수 (황색 수)

: 조혈 기능을 잃고 지방화된 골수는 황색을 띠므로 황색 골수라고 한다. 일반적으로 적색 골수로 돌아가는 일은 없지만, 대량 출혈이나 방사선 치료로 적색 골수의 능력이 저하된 경우 등에 적색 골수로 대체되는 경우가 있다.[51]

유아기에는 전신의 뼈에 적색 골수가 존재하지만, 나이가 들면서 사지 뼈의 조혈 기능은 사라지고 황색 골수로 대체된다. 25세가 넘은 성인에서는 체간의 뼈에 대부분의 적색 골수가 존재한다. 특히 장골과 흉골에 많은 양의 적색 골수가 존재한다.

2. 2. 조혈 과정

골수는 사람의 뼈에서 혈구를 생성하는 곳이다. 적혈구는 5일, 혈소판은 7일 정도면 성숙되며, 성숙한 혈구는 정맥동 안으로 들어가 말초혈액으로 흘러나간다. 골수는 체중 1kg당 적혈구 20억 개, 혈소판 70억 개를 생산한다.[10][11]

골수는 적색골수(red marrow)와 황색골수(yellow marrow)로 나뉜다. 적색골수는 적혈구, 백혈구, 혈소판을 만드는 곳으로 혈관과 혈액이 많아 붉은색으로 보인다. 황색골수는 혈액이 적고 지방세포(fat cell)가 많아 황색으로 보인다. 성인은 평균 2.6kg의 골수를 가지며, 그 중 절반 정도가 적색골수이다. 초기의 골수는 모두 적색골수이지만, 노화 등에 의해 적색골수가 황색골수로 변할 수 있고, 출혈이 심한 경우 혈액 생산을 늘리기 위해 황색골수가 적색골수로 돌아갈 수 있다.[51]

골수 흡인물로 정상적인 "삼계열 조혈"을 보여줌: 골수단구 세포 (표시된 호산구 골수세포), 적혈구 세포 (표시된 정염성 적아세포), 거핵세포


조혈 전구 세포: 중심에 있는 전골수구, 그 옆에 두 개의 후골수구 및 골수 흡인물의 띠모양 세포


세포 수준에서 골수의 주요 기능적 구성 요소는 혈액 및 림프구로 성숙될 전구 세포를 포함한다. 인간 골수는 하루에 약 5천억 개의 혈액 세포를 생산한다.

적색 골수 실질의 세포 구성[12]
그룹세포 유형평균
비율		참고
범위
골수계
세포		골수아세포0.90.2–1.5
전골수구3.3%2.1–4.1
호중구 골수세포12.7%8.2–15.7
호산구 골수세포0.8%0.2–1.3
호중구 후골수구15.9%9.6–24.6
호산구 후골수구1.2%0.4–2.2
호중구 띠모양 세포12.4%9.5–15.3
호산구 띠모양 세포0.9%0.2–2.4
분엽 호중구7.4%6.0–12.0
분엽 호산구0.5%0.0–1.3
분엽 호염기구 및 비만 세포0.1%0.0–0.2
적혈구 생성
세포		원적모구0.6%0.2–1.3
호염기성 적모구1.4%0.5–2.4
다염성 적모구21.6%17.9–29.2
정염성 적모구2.0%0.4–4.6
기타 세포
유형		거핵세포< 0.1%0.0-0.4
형질 세포1.3%0.4-3.9
그물 세포0.3%0.0-0.9
림프구16.2%11.1-23.2
단핵구0.3%0.0-0.8



조혈 기능을 하는 적색 골수는 유아기에는 전신의 뼈에 존재하지만, 나이가 들면서 사지 뼈의 조혈 기능은 사라지고 황색 골수로 대체된다. 25세가 넘은 성인에서는 체간의 뼈에 대부분의 적색 골수가 존재한다. 특히 장골과 흉골에 많은 양의 적색 골수가 있다.

2. 2. 1. 조혈모세포

골수는 혈액이 풍부하며, 적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등 모든 혈구 계열 세포로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 존재한다. 마우스의 경우 하나의 조혈 줄기 세포를 이식함으로써, 모든 조혈 계열 세포를 재구성할 수 있다는 것이 증명되었으며, 사람에서도 골수 이식은 백혈병 등 조혈 계열 질환의 근본적인 치료로서 유효한 경우가 있다.[50]

2. 2. 2. 골수 기질 세포

골수의 기질은 골수의 주요 기능인 조혈에 직접적으로 관여하지 않는 모든 조직을 포함한다.[6] 기질 세포는 조혈에 간접적으로 관여하여 조혈 세포의 기능과 분화에 영향을 미치는 미세 환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이들은 조혈에 상당한 영향을 미치는 집락 자극 인자를 생성한다. 골수 기질을 구성하는 세포 유형은 다음과 같다.

  • 섬유아세포 (세망 결합 조직)
  • 대식세포, 특히 적혈구 생성에 기여하며, 헤모글로빈 생성에 필요한 철을 공급한다.
  • 지방 세포
  • 조골 세포 (뼈를 합성)
  • 파골 세포 (뼈를 흡수)
  • 내피 세포, 이는 동혈관을 형성한다. 이들은 골수에도 존재하는 내피 줄기 세포에서 유래한다.[11]


골수 기질 세포(MSCs)는 골수 기질에 포함되어 있으며,[11] 다양한 세포 유형으로 세포 분화할 수 있는 다분화능 줄기 세포이다. MSC는 생체 외 또는 생체 내에서 골아세포, 연골 세포, 근육 세포, 골수 지방 세포 및 베타 췌도 세포로 분화하는 것으로 나타났다.

골수 기질 세포는 골수 내에 존재하며 골수 천자로 쉽게 채취할 수 있으며 조혈을 지원하는 세포로 알려져 있고[50], 간엽계 세포와 같은 형태를 하고 있으며, 골수 내에서 세망 구조를 이룬다.

3. 골수의 구조

골수의 구성은 역동적이며, 세포 성분과 비세포 성분(결합 조직)의 혼합 비율이 나이와 전신적인 요인에 따라 변화한다. 인간의 골수는 조혈 세포와 지방 세포의 우세에 따라 흔히 "적색 골수"(medulla ossium rubrala) 또는 "황색 골수"(medulla ossium flavala)로 구분된다. 골수 조절의 정확한 기전은 아직 밝혀지지 않았지만,[6] 구성 변화는 전형적인 패턴에 따라 발생한다.[8] 예를 들어, 신생아의 뼈는 조혈 활성이 있는 "적색 골수"만 포함하며, 나이가 들어감에 따라 "황색 골수"로 점진적으로 전환된다. 성인의 경우, 적색 골수는 주로 축골격인 골반, 흉골, 두개골, 갈비뼈, 척추 및 어깨뼈에서 발견되며, 넙다리뼈 및 위팔뼈와 같은 긴 뼈의 근위 골단 끝 부분에서 가변적으로 발견된다. 만성적인 저산소증의 상황에서는 신체가 황색 골수를 적색 골수로 다시 전환하여 혈구 생성을 증가시킬 수 있다.[9]

골수는 혈액이 풍부하며, 모든 혈구 계열 세포 (적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등)로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 존재한다.

조혈 기능을 수행하는 골수는 적색을 띠므로 적색 골수라고 하며, 조혈 기능을 잃고 지방화된 골수는 황색을 띠므로 황색 골수라고 한다. 일반적으로 적색 골수로 돌아가는 일은 없지만, 대량 출혈이나 방사선 치료로 적색 골수의 능력이 저하된 경우 등에 적색 골수로 대체되는 경우가 있다.[51]

3. 1. 조혈 구성 요소

골수는 사람의 뼈에서 혈구를 생성하는 곳이다. 적혈구는 5일, 혈소판은 7일 정도면 성숙하며, 성숙한 혈구는 정맥동으로 들어가 말초혈액으로 흘러나간다. 골수는 체중 1kg당 적혈구 20억 개, 혈소판 70억 개를 생산한다.

골수는 적색골수(red marrow)와 황색골수(yellow marrow)로 나뉜다. 적색골수는 적혈구, 백혈구, 혈소판을 만들고 혈관과 혈액이 많아 붉은색으로 보인다. 황색골수는 혈액이 적고 지방세포(fat cell)가 많아 황색으로 보인다. 성인은 평균 2.6kg의 골수를 가지며, 그 중 절반 정도가 적색골수이다. 초기에 골수는 모두 적색골수이지만, 노화 등으로 인해 적색골수가 황색골수로 변할 수 있다. 또한 출혈이 심한 경우 혈액 생산을 늘리기 위해 황색골수가 적색골수로 돌아갈 수 있다.[51]

세포 수준에서 골수의 주요 기능적 구성 요소는 혈액 및 림프구로 성숙될 전구 세포이다. 인간 골수는 하루에 약 5천억 개의 혈액 세포를 생산한다.[10] 골수에는 백혈구, 적혈구, 혈소판을 생성하는 조혈 줄기 세포가 포함되어 있다.[11]

적색 골수 실질의 세포 구성[12]
그룹세포 유형평균
비율		참고
범위
골수계
세포		골수아세포0.90.2–1.5
전골수구3.3%2.1–4.1
호중구 골수세포12.7%8.2–15.7
호산구 골수세포0.8%0.2–1.3
호중구 후골수구15.9%9.6–24.6
호산구 후골수구1.2%0.4–2.2
호중구 띠모양 세포12.4%9.5–15.3
호산구 띠모양 세포0.9%0.2–2.4
분엽 호중구7.4%6.0–12.0
분엽 호산구0.5%0.0–1.3
분엽 호염기구 및 비만 세포0.1%0.0–0.2
적혈구 생성
세포		원적모구0.6%0.2–1.3
호염기성 적모구1.4%0.5–2.4
다염성 적모구21.6%17.9–29.2
정염성 적모구2.0%0.4–4.6
기타 세포
유형		거핵세포< 0.1%0.0-0.4
형질 세포1.3%0.4-3.9
그물 세포0.3%0.0-0.9
림프구16.2%11.1-23.2
단핵구0.3%0.0-0.8



골수 기질 세포는 골수 내에 존재하며 골수 천자로 쉽게 채취할 수 있으며 조혈을 지원하는 세포이다.[50]

골수는 혈액이 풍부하며, 모든 혈구 계열 세포 (적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등)로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 존재한다.

조혈을 하는 적색 골수는 유아기에는 전신의 뼈에 존재하지만, 나이가 들면서 사지 뼈의 조혈 기능은 사라지고 황색 골수로 대체된다. 25세가 넘은 성인에서는 체간의 뼈에 대부분의 적색 골수가 존재한다. 특히 장골과 흉골에 많은 양의 적색 골수가 있다.

3. 2. 기질

골수의 기질은 골수의 주요 기능인 조혈에 직접적으로 관여하지 않는 모든 조직을 포함한다.[6] 기질 세포는 조혈에 간접적으로 관여하여 조혈 세포의 기능과 분화에 영향을 미치는 미세 환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이들은 조혈에 상당한 영향을 미치는 집락 자극 인자를 생성한다. 골수 기질을 구성하는 세포 유형은 다음과 같다.

  • 섬유아세포 (세망 결합 조직)
  • 대식세포, 특히 적혈구 생성에 기여하며, 헤모글로빈 생성에 필요한 철을 공급한다.
  • 지방 세포
  • 조골 세포 (뼈를 합성)
  • 파골 세포 (뼈를 흡수)
  • 내피 세포, 이는 동혈관을 형성한다. 이들은 골수에도 존재하는 내피 줄기 세포에서 유래한다.[11]


골수 기질 세포는 골수 내에 존재하며 골수 천자로 쉽게 채취할 수 있으며 조혈을 지원하는 세포로 알려져 있고[50], 간엽계 세포와 같은 형태를 하고 있으며, 골수 내에서 세망 구조를 이룬다.

4. 골수의 임상적 중요성

골수 기질 세포는 골수 내에 존재하며 골수 천자로 쉽게 채취할 수 있다. 이 세포들은 조혈을 지원하며,[50] 간엽계 세포와 유사한 형태를 가지고 골수 내에서 세망 구조를 이룬다.

골수는 혈액이 풍부하며, 적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판의 근원이 되는 거핵구 등 모든 혈구 계열 세포로 분화할 수 있는 조혈 줄기 세포가 존재한다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 하나의 조혈 줄기 세포 이식으로 모든 조혈 계열 세포를 재구성할 수 있다는 것이 증명되었으며, 사람에서도 골수 이식은 백혈병 등 조혈 계열 질환의 근본적인 치료로서 유효한 경우가 있다.

조혈 기능을 수행하는 골수는 적색을 띠어 적색 골수라고 불리며, 조혈 기능을 잃고 지방화된 골수는 황색을 띠어 황색 골수라고 한다. 일반적으로 황색 골수는 적색 골수로 돌아가지 않지만, 대량 출혈이나 방사선 치료로 적색 골수의 능력이 저하된 경우 등에는 적색 골수로 대체될 수 있다.[51]

조혈을 하는 적색 골수는 유아기에는 전신의 뼈에 존재하지만, 나이가 들면서 사지 뼈의 조혈 기능은 사라지고 황색 골수로 대체된다. 25세가 넘은 성인에서는 체간의 뼈, 특히 장골과 흉골에 많은 양의 적색 골수가 존재한다.

골수와 관련된 질병으로는 골수염, 백혈병, 다발성 골수종, 골수 부종(Knochenmarködem), 골수 억제 등이 있다.

4. 1. 골수 검사

골수 검사는 생검 및 골수 흡인을 통해 얻은 골수 샘플을 병리학적으로 분석하는 것이다. 골수 검사는 백혈병, 다발성 골수종, 빈혈, 범혈구 감소증을 포함한 여러 질환의 진단에 사용된다. 골수는 혈소판, 적혈구, 백혈구를 포함한 혈액의 세포 성분을 생성한다. 혈액 자체를 검사하여 많은 정보를 얻을 수 있지만(정맥 천자를 통해 채취), 때로는 조혈에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해 골수에서 혈액 세포의 근원을 검사해야 할 필요가 있으며, 이것이 골수 흡인 및 생검의 역할이다.

골수구 계열과 적혈구 세포 간의 비율은 골수 기능, 골수 및 말초 혈액 질환(예: 백혈병 및 빈혈)과 관련이 있다. 정상적인 골수구-적혈구 비율은 약 3:1이다. 이 비율은 골수성 백혈병에서 증가하고, 진성 적혈구 증가증에서 감소하며, 지중해 빈혈의 경우 반전될 수 있다.[32]

4. 2. 골수 질환

골수와 관련된 질병으로는 여러 가지가 있다.

정상적인 골수 구조는 재생불량성 빈혈, 악성 종양(예: 다발성 골수종) 또는 결핵과 같은 감염으로 손상되거나 대체될 수 있으며, 이는 혈구 및 혈소판 생성 감소로 이어진다. 골수는 또한 다양한 형태의 백혈병의 영향을 받을 수 있으며, 백혈병은 골수의 조혈 전구 세포를 공격한다.[26] 또한, 방사선 또는 화학 요법에 노출되면 골수의 빠르게 분열하는 많은 세포가 죽게 되므로 면역 체계가 억제된다. 방사선 중독의 많은 증상은 골수 세포가 입은 손상으로 인해 발생한다.

골수와 관련된 질병을 진단하기 위해 때때로 골수 흡인이 수행된다. 이는 일반적으로 전신 또는 국소 마취 하에 속이 빈 바늘을 사용하여 장골 능선에서 적색 골수의 표본을 채취하는 것을 포함한다.[41]

4. 3. 골수 이식 (조혈모세포 이식)

조혈모 세포 이식은 한 사람에게서 조혈모 줄기 세포를 제거하여 다른 사람(동종) 또는 나중에 같은 사람(자가)에게 주입하는 시술이다. 공여자와 수혜자가 적합하면, 주입된 세포는 골수로 이동하여 혈액 세포 생성을 시작한다. 동종 이식은 선천적 결함, 자가면역 질환, 악성 종양 등 심각한 골수 질환 치료에 사용된다. 환자 자신의 골수는 약물이나 방사선 치료로 파괴한 후 새로운 줄기 세포를 도입한다. 암의 경우, 방사선 치료나 화학 요법 전에 환자의 조혈모 줄기 세포 일부를 채취하여 치료 후 면역 체계를 회복시키기 위해 다시 주입하기도 한다.[33]

골수 줄기 세포는 신경 질환 치료를 위해 신경 세포로 유도될 수 있으며,[34] 염증성 장 질환 등 다른 질병 치료에도 잠재적으로 사용될 수 있다.[35] 2013년 임상 시험 후, 과학자들은 골수 이식이 HIV를 항레트로바이러스 약물과 함께 치료하는 데 사용될 수 있다고 제안했다.[36][37] 그러나 이후 HIV가 시험 대상자의 몸에 남아있는 것으로 밝혀졌다.[38]

줄기 세포는 보통 전신 마취 하에 장골능의 적색 골수에서 직접 채취한다. 이 시술은 최소 침습적이며, 봉합이 필요 없다. 기증자의 건강 상태와 시술 반응에 따라 실제 채취는 외래 수술로 진행되거나 병원에서 1~2일 회복 기간이 필요할 수 있다.

다른 방법으로는 골수에서 순환 혈액으로 줄기 세포 방출을 자극하는 약물을 투여하는 것이 있다. 정맥 주사 말초 정맥 카테터를 기증자의 팔에 삽입한 후, 줄기 세포를 혈액에서 걸러낸다. 이 과정은 혈액 또는 혈소판 기증과 유사하다. 성인의 경우 흉골에서 골수를 채취할 수도 있으며, 영아는 경골에서 채취하는 경우가 많다. 신생아는 제대에서 줄기 세포를 얻을 수 있다.

5. 골수의 기타 기능

골수는 조혈 작용, 골 형성, 면역 반응 외에도 자가 및 비자성 항원 구별, 중추 면역 조절, 기억 세포 저장, 중추 신경계 면역 감시, 에너지 위기 적응, 조직 복구를 위한 중간엽 줄기 세포 제공 등 다양한 기능을 수행한다.[22]

중간엽 줄기 세포(MSCs)는 골수 기질에 존재하며, 다양한 세포로 세포 분화 가능한 다분화능 줄기 세포이다.[11] MSCs는 골아세포, 연골 세포, 근육 세포, 골수 지방 세포, 베타 췌도 세포 등으로 분화할 수 있다.

골수 혈관은 미성숙 혈액 세포가 골수를 빠져나가는 것을 막는 장벽 역할을 하며, 성숙한 혈액 세포만 혈관 내피에 부착하여 통과 가능한 막 단백질을 가진다.[23] 조혈모 줄기 세포는 골수 장벽 통과가 가능하여 혈액에서 채취할 수 있다.

적색 골수는 림프구를 생성하는 1차 림프 기관으로, 림프계의 핵심 요소이다.[24] 골수와 흉선은 림프구 생성과 초기 선택에 관여하는 1차 림프 조직을 구성하며, 골수는 림프액 역류 방지 밸브 기능을 한다.

5. 1. 면역 반응

항원에 대한 T 세포 반응의 시작점이 골수라는 사실은 2003년에 처음 기술되었다.[13] 성숙한 순환하는 미분화 T 세포는 동맥과 세동맥을 통과한 후 골수 동맥으로 이동한다.[14] 이들은 동맥 내피를 통과하여 수지상 세포(DC)를 포함하는 실질로 들어간다. 수지상 세포는 항원 섭취, 처리 및 제시 능력을 가지고 있다.[13] 실질 내에서 항원 특이적 T 세포와 항원 제시 DC (APC) 간의 인지 상호 작용은 T-APC 클러스터의 빠른 형성을 유도하고, 이어서 T 세포 활성화, T 세포 증식 및 혈액으로의 T 세포 재순환을 유도한다.[13] 이러한 발견은 2013년 쥐 두개골의 생체 내 투광자 동적 이미징으로 확인되고 확장되었다.[15]

골수는 이동성 기억 T 세포의 둥지[16]이자 형질 세포의 안식처이다.[17] 이는 적응 면역 및 백신학에 영향을 미친다.[17] 기억 B 세포와 T 세포는 기질 세포에 의해 조직된 전용 생존 틈새에서 실질 내에 지속된다.[18] 이러한 기억은 휴지 세포의 형태로[18] 또는 반복적인 항원 재자극을 통해 장기간 유지될 수 있다.[19] 골수는 식이 제한 동안 면역 기억을 보호하고 최적화한다.[20] 암 환자의 경우 암 반응성 기억 T 세포가 골수에서 자연적으로 발생하거나 특정 백신 접종 후에 발생할 수 있다.[21]

골수는 다음과 같은 다양한 면역 활동의 중심지이다.[22]

  • 조혈 작용
  • 골 형성
  • 면역 반응
  • 자가 및 비자성 항원의 구별
  • 중추 면역 조절 기능
  • 기억 세포 저장
  • 중추 신경계의 면역 감시
  • 에너지 위기에 대한 적응
  • 조직 복구를 위한 중간엽 줄기 세포 제공

5. 2. 중간엽 줄기 세포

골수 기질에는 골수 기질 세포라고도 알려진 중간엽 줄기 세포(MSCs)가 포함되어 있다.[11] 이들은 다양한 세포 유형으로 세포 분화할 수 있는 다분화능 줄기 세포이다. MSC는 생체 외 또는 생체 내에서 골아세포, 연골 세포, 근육 세포, 골수 지방 세포 및 베타 췌도 세포로 분화하는 것으로 나타났다.

5. 3. 골수 장벽

골수의 혈관은 골수에서 미성숙 혈액 세포가 빠져나가는 것을 억제하는 장벽을 형성한다. 성숙한 혈액 세포만이 혈관 내피에 부착하여 통과하는 데 필요한 막 단백질, 예를 들어 아쿠아포린과 글리코포린을 포함한다.[23] 조혈모 줄기 세포 또한 골수 장벽을 통과할 수 있으며, 따라서 혈액에서 채취될 수 있다.

5. 4. 림프계 역할

적색 골수는 림프계의 핵심 요소로, 미성숙 조혈 전구세포로부터 림프구를 생성하는 1차 림프 기관 중 하나이다.[24] 골수와 흉선은 림프구의 생성과 초기 선택에 관여하는 1차 림프 조직을 구성한다. 또한, 골수는 림프계에서 림프액의 역류를 방지하는 밸브와 같은 기능을 수행한다.

6. 골수의 활용

프랑스 리옹 요리에서 제공되는 골수.


Bone marrow (food)

골수는 골탄이나 아교를 만들 때 부산물로 나오는 골지(骨脂)의 원료로 사용되었으며, 골지는 비누, 윤활유, 머릿기름 등의 재료로 쓰였다.[56][57]

6. 1. 식품

사람들은 수천 년 동안 전 세계 요리에서 동물의 골수를 사용해 왔으며, 밀라노의 오소부코가 그 예이다.[25]

라멘 등에서는 "가라"로서 자주 끓여 수프의 베이스로 삼는다. 프랑스 요리에서는 moelle로서 수프나 소스에 사용하며, 넙다리뼈 등을 잘라 오븐에서 구워 푸딩처럼 떠먹기도 한다.

하이에나 등의 썩은 고기를 먹는 동물에게 골수는 귀중한 영양원이 된다.. 인류도 육식 동물이 먹고 남긴 골수를 빨아먹었을 것으로 추정되며, 긴 뼈의 경조직을 파괴하는 데 석기를 사용하게 되면서, 골수의 풍부한 영양이 대뇌 발달을 촉진하여 이것이 인간의 진화와 관계가 있었다는 설이 있다.. 또한, 뼈와 껍질로 포장된 골수는 저장 식품이 되었다..

6. 2. 기타

화학 요법 후 가장 손상되는 신체 부위 중 하나는 자궁이다. 암 치료로 인한 자궁 손상 후, 난포 손상은 생존 가능한 난자가 있더라도 임신을 어렵게 만든다. 골수 줄기 세포 이식을 통해 화학 요법 환자는 난포 손상이 회복되면서 가임력을 증가시킬 수 있었다.[43] 난포는 자궁내막에 난자가 부착되는 데 필수적이므로 가임력을 높이기 위해서는 이러한 부위를 회복하는 것이 중요하다. 난자와 난포 손상을 입은 개인의 경우, 골수 줄기 세포 이식 후 시험관 아기 시술(IVF)이 더 효과적인 것으로 나타났다.[44]

인간 임상 사례에서 골수 줄기 세포 이식 후 자궁 내막 두께와 전반적인 자궁 내막 회복이 개선된 것으로 나타났다.[45] 이러한 회복으로 환자는 성공적으로 임신하여 만삭까지 출산할 수 있었다.

골수 줄기 세포 이식 후 자궁 내막의 추가적인 회복에는 혈관 형성 및 철분 수치 증가가 포함되며, 난자 착상은 혈류량이 높은 부위 주변에 밀집된다.[44][46]

정량적 중합 효소 연쇄 반응(qPCR) 및 차세대 염기 서열 분석(NGS)을 사용하여 개인당 최대 5개의 DNA 바이러스가 확인되었다. 여기에는 여러 헤르페스바이러스, B형 간염 바이러스, 메르켈 세포 다발 바이러스, 사람 유두종 바이러스 31형이 포함되었다. 이러한 바이러스의 재활성화 및/또는 종양 발생 가능성을 고려할 때, 조혈 및 악성 질환에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 필요하다.[47]

골수에는 기름이 포함되어 있어 골탄이나 아교를 만들 때 부산물로 골지(骨脂)가 얻어졌다. 골지는 비누, 윤활유, 머릿기름 등에 사용되었다.[56][57]

7. 골수와 진화

골수는 사지형류와 밀접한 관련이 있는 선사 시대 어류인 ''Eusthenopteron''에서 처음 진화했을 수 있다. 골수의 가장 초기의 화석 증거는 2014년 약 3억 7천만 년 전 데본기에 살았던 육기어류의 일종인 ''Eusthenopteron''에서 발견되었다.[48] 웁살라 대학교와 유럽 싱크로트론 방사선 시설의 과학자들은 X선 싱크로트론 마이크로 단층 촬영법을 사용하여 골격의 화석화된 내부인 상완골을 연구하여 현대 척추동물의 골수와 유사한 조직화된 관상 구조를 발견했다.[48] ''Eusthenopteron''은 오늘날의 육상 포유류와 도마뱀으로 진화한 초기 사지형류와 밀접한 관련이 있다.[48]

골수는 초기 사지형류와 밀접한 관련이 있는 선사 시대 어류인 ''Eusthenopteron''에서 처음 진화했을 수 있다.

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