인체의 세포 수는 대략 공생 박테리아의 수와 일치합니다.
위장 미생물에 관해서라면 우리 몸 속에 살고 있는 세균 세포의 수가 많다는 말을 자주 듣게 됩니다. 소화관, 우리 몸을 구성하는 세포의 수보다 10배나 많습니다. 그 비율은 확실히 인상적입니다. 우리가 얼마나 많은 박테리아를 가지고 있고 무엇을 가지고 있는지 즉시 분명해집니다. 큰 역할그들은 우리 삶에서 놀아요.
인체의 다양한 세포의 비율. (R. Sender, S. Fuchs 및 R. Milo의 그림 /bioRov.org 2016.)
유산균 rhamnosus - 유익한 공생체 중 하나 소화 시스템인간과 동물은 병원성 "동료"의 성장을 억제합니다. (사진 출처: Visuals Unlimited/Corbis.)
적혈구가 가장 많다. 인간 세포. (사진 출처: Visuals Unlimited/Corbis.)
10:1 비율은 꽤 오래되었습니다. 오랫동안모든 생물학자들은 이를 인정했습니다(어떤 사람들은 미생물이 우리 세포보다 100배 더 많다는 사실이 실제로 훨씬 더 크다고 말하기도 했습니다). 그러나 최근에전문가들은 그 비율이 지나치게 과장됐다며 재검토가 필요하다는 목소리가 높아지고 있다. 예를 들어 미국 미생물학회(American Microbiological Society)에 따르면 실제 비율은 3개에 불과합니다. 박테리아 세포한 사람을 위해. 그리고 2014년에는 유다 로스너(Judah Rosner)가 유다 로스너) 에서 국립연구소잡지에 보낸 편지에서 당뇨병, 신장 및 소화기 질환 미생물일반적으로 그는 악명 높은 "10 대 1"이 사실이 아니며 이러한 숫자의 인기는 어림수에 대한 연구자들의 사랑을 말해준다는 의미에서 말했습니다.
Weizmann Institute의 연구원들은 불행한 비율을 다시 정확하게 재계산하는 작업에 착수했습니다. 사이트에 올라온 글에서 bioRxiv.org, 작품의 저자는 "평균"이라고 씁니다. 인간의 몸무게 70kg에는 약 30조 개가 들어있습니다. 자신의 세포박테리아는 약 40조개로 비율은 약 1.3으로, 이전에 미생물이 10배 우세했던 것에 비해 확연한 변화입니다. 박테리아의 추정치는 25%의 편차를 허용합니다. 즉, 30조 또는 50조가 있을 수 있지만 어떤 경우에도 이는 "10 대 1"에 도달하지 않습니다.
Ron Sender의 작업에서( 론 센더)와 그의 동료들에게서 또 다른 놀라운 인물들을 발견할 수 있습니다. 예를 들어 우리 몸에서 가장 많은 세포는 적혈구로 84%를 차지합니다. 반면에 질량으로 계산하면 근육과 지방이 여기로 이어집니다. 체중의 75%를 차지하지만 근육과 지방 세포는 상당히 커서 전체 세포 수의 0.1%(!)만 차지합니다. . 물론 여기의 모든 것은 "평균 인체 체중 70kg"을 기준으로 계산되었다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 예를 들어 혈액량이 적은 여성의 경우 체세포와 박테리아의 비율이 1/3 정도 이동합니다. 후자를 선호하며 성장하는 어린이의 경우 박테리아의 비율이 자연스럽게 감소합니다. 그러나 비만의 경우 세포 비율은 크게 변하지 않습니다. 근육 세포와 함께 지방 세포가 소수를 구성한다는 사실을 기억하면 이해할 수 있습니다.
세포수는 현재 확보된 데이터를 바탕으로 진행되었으므로 향후 비율을 재검토할 때 '세포군집계'라는 실험방법을 활용할 가능성이 높다. 위에서 설명한 작업에 대한 일부 전문가의 리뷰에서 여기서는 박테리아만 고려되었지만 고세균, 곰팡이, 바이러스 및 기타 미생물도 우리와 우리 안에 살고 있다고 지적했습니다. 예를 들어 박테리아보다 많은 바이러스를 고려한다면 "인간 세포당 1.3개의 미생물" 비율은 분명히 미생물군집에 유리하게 바뀔 것입니다. 실제적인 관점에서 신체 세포와 미생물 사이의 완전한 균형을 찾는 것이 필요한지에 대해서는 의견이 다를 수 있으며 많은 사람들은 다음과 같이 생각합니다. 총 수치이것은 확실히 흥미롭지만 쓸모가 없습니다. 그러나 하나 중요한 이점여기에서 지적해야 할 점은: 수십 년 전에 배운 잘 알려진 정보를 참조하고 싶을 때(특히 해당 정보가 의학적 또는 준의학적 성격의 정보인 경우) 현대 과학이 이에 대해 어떻게 생각하는지 묻는 것이 유용합니다. .
이 세포는 1665년 영국 과학자 로버트 훅(Robert Hooke)에 의해 발견되었습니다. 그 이후로 과학은 이러한 미세한 “세부 사항”을 연구하는 데 큰 진전을 이루었습니다. 그러나 정확한 셀 수는 인간의 몸아무도 모른다. “생명 세포”는 매분마다 태어나고 죽기 때문에 셀 수 없습니다. 과학자들은 대략적인 숫자에 대해서만 이야기할 수 있습니다. 그들은 총 세포 수가 약 100조개라고 제안합니다.
신체의 세포 수가 지속적으로 변하기 때문에 계산이 복잡합니다. 예를 들어, 장 상피에서는 매일 약 7만 개의 세포가 죽습니다. 골격 세포는 수십 년 동안 죽지 않으며 사람이 사망한 후에만 활동을 멈춥니다. 어린이의 신체는 성인의 신체보다 더 적은 수의 미세입자로 구성되어 있습니다.
세포 다양성
신체 내의 세포는 무한히 다양합니다. 일부 입자의 수는 미리 설정되어 있습니다. 예를 들어, 유아의 뇌 세포 수는 시간이 지나도 증가하지 않지만 25년이 지나면 감소하기 시작합니다. 난자 수도 초기에 설정됩니다. 여성의 생애 동안 형성된 난자만 자궁내 발달.
혈액에서는 세포 재생 과정이 지속적으로 발생합니다. 방사능 손상으로 인해 혈액 재생 시스템이 작동하지 않을 수 있습니다. 가장 끔찍한시기 방사선병– 상태가 악화된 후 상태가 좋아졌지만 회복할 가능성이 없는 단계입니다. 이후의 삶. 신체 내부의 세포는 재생되지 않으며 방사선에 영향을 받은 사람은 신체 자원이 고갈되어 사망하게 됩니다.
생명 세포
많은 과학자들은 세포를 “생명의 세포”라고 부릅니다. 살아있는 세포의 출현은 우리 행성의 생명의 기원을 표시했습니다. 구조에 따라 세포는 단백질로 구성됩니다. 핵산, 코어, 쉘. 이러한 요소는 다음과 같이 결합됩니다. 단일 유기체, 완전히 기능할 수 있습니다: 에너지를 흡수 및 방출하고, 자신과 같은 다른 사람들과 상호 작용하고, 재생산합니다.
진화 과정에서 인체의 많은 세포가 변화했습니다. 적혈구, 핵, 구조 상실 신경 세포껍질의 구조에 초점을 맞춰 난자는 성장하고 정자는 '이동성'을 위해 크기가 감소했습니다. 300여 년 전에 발견된 세포는 여전히 과학에 많은 놀라움을 선사하고 과학자들이 연구를 하도록 영감을 줍니다.
“세포는 얼마나 오래 살아요?”라는 질문에 대한 답인 것 같습니다. - 당연하다: 정확히 사람의 생명이 지속되는 한. 그러나 이는 부분적으로만 사실입니다. 왜냐하면 우리 몸의 모든 세포가 100년 이상 생존할 수 있는 것은 아니기 때문입니다. 즉 이 최대 기간본질적으로 인간에게 할당되었습니다. 다른 생명체와 마찬가지로 세포도 노화되고 닳아 죽습니다. 일부는 더 일찍, 다른 일부는 나중에.
자궁 내 발달이 시작될 때 배아의 모든 세포는 동일합니다. 그런 다음 몸에 내장된 유전 프로그램 덕분에 그들은 다음과 같은 능력을 얻습니다. 다른 속성. 역할 분배의 결과로 일부 셀은 단 하나의 작업만 수행할 수 있고 일부는 여러 작업을 수행할 수 있는 능력을 얻습니다.
"좁은 전문가"는 한 가지에만 노력을 집중합니다. 흩어져 있으면 중요한 일을 할 시간이 남지 않을 것입니다. 예를 들어, 신경 자극의 형성과 전달 외에도 뉴런이 분열하기 시작하면 어떻게 될까요? 전체 유기체의 생명이 중단됩니다. 이것이 바로 뉴런의 수명이 긴 이유입니다. 다른 100세 이상 노인 - 근육 세포. 서비스 수명은 100년 이상 지속되도록 설계되었지만 이러한 내구성에는 때로는 매우 높은 가격이 따릅니다. 응, 죽음이라도 작은 지역심장 근육의 손상은 비극적인 결과를 초래할 수 있습니다. 다른 어떤 세포도 제 역할을 할 수 없습니다. 중요한 기능유기체는 영원히 사라질 것입니다.
대부분의 다기능 세포에는 가장 중요한 임무도 있습니다. 왜 그렇게 오래 살지 못하는 걸까요? 여기서 자연은 모든 것을 정확하게 계산했습니다. 특정 세포의 수명이 짧을수록 재생 속도가 빨라집니다. 예를 들어, 피부 표피는 1~2주 안에 재생됩니다. 이는 하부 세포층에 있는 특수 생식세포로 인해 발생합니다. 어린 세포가 점차 표면으로 올라오고, 특정 시간죽어가고 있어요. 활성 존재가 중단된 후에도 표피 바깥층의 세포가 계속해서 사람에게 봉사한다는 것은 흥미 롭습니다. 그들은 피부를 손상으로부터 보호하는 각질 비늘을 형성합니다.
장 상피 세포는 신체에서 가장 짧은 기간(단 1~2일) 동안 생존합니다. 그러나 창자는 상피 덮개 없이는 결코 남지 않을 것입니다. 낮에는 약 700억 개의 세포가 섞여있습니다! 계산해 보면 3~4일마다 완전히 새로운 장이 우리 위장에 형성되는 것으로 나타났습니다.
간세포는 1년 이상 꽤 오랫동안 삽니다. 이 기간 동안 그들은 유용한 일을 많이 합니다. 주요 혈액 세포인 적혈구의 눈꺼풀은 훨씬 짧습니다. 빨간색으로 형성되었기 때문에 골수비장(적혈구 묘지라고도 함)에서 사망할 때까지 약 3개월이 소요됩니다. 일부 혈액 세포의 수명은 훨씬 더 짧습니다. 예를 들어 혈소판은 8~10일 동안만 존재합니다.
서로 다른 세포의 활력은 동일하지 않지만 모두 신체에 똑같이 중요합니다. 그리고 한 세기 동안 작동할 수 있는 뉴런과 단 며칠만 지속되는 상피 세포도 있습니다.
우리 몸에는 몇 개의 세포가 있나요? 넌 답을 알고 있니? 과학자들은 아직 정확한 숫자를 파악하고 있습니다. 그러나 연구는 여기서 끝나지 않습니다. 간단히 대답하자면, 평균적인 사람의 몸은 30-40조 개의 세포로 구성되어 있다는 것입니다. 더 깊이 들어가면 과학자들은 아직 정확한 숫자를 알지 못합니다. 또한 신체 내부와 표면에 존재하는 박테리아를 고려할 가치가 있는지 여부는 또 다른 질문입니다.
실제로 신체의 대부분의 세포는 적혈구입니다. 비록 그들이 우리 몸의 80% 이상을 차지하지만, 우리 몸 전체 질량의 약 4%만을 차지합니다. 이는 적혈구의 직경이 평균 8마이크로미터로 사람의 평균 머리카락 직경보다 10배 작은 사실로 설명됩니다.
적혈구
에 맞서, 평균 크기지방세포는 100마이크로미터이다. 지방세포체중의 거의 19%를 차지하지만 전체 세포 수에는 0.2% 미만을 차지합니다.
결정하는 것이 왜 그렇게 어려운가? 정확한 양몸속의 세포?
조정된 노력의 부족
2013년에 그리스, 이탈리아, 스페인의 연구팀은 신체의 세포 수에 대한 추정치를 발표했습니다. 그들은 다른 연구의 데이터를 사용했습니다. 개별 기관그리고 일부 수학적 모델결과를 얻으려면.
그들에 따르면 세포의 수는 37조 2천억개로 약 0조 8천1천억개에 달한다.
수석 저자이자 이탈리아 볼로냐대학교 응용생물학과 부교수인 피에르루이지 스트립폴리(Pierluigi Strippoli)는 “정확한 데이터를 얻기 어렵다”고 말했다. 확산 시스템", 와 같은 혈관그리고 신경. 실제로 연구팀은 신체의 모든 장기와 세포 유형을 연구할 수 없었기 때문에 이 수치는 '초기 노력'에 불과하다.
인간 세포와 박테리아
실제로 그들은 두 가지 다른 계산을 수행했습니다. 첫 번째는 1,000~10,000입방 마이크로미터의 평균 세포 부피를 사용하여 100kg 남성의 세포 수를 추정합니다. 이것은 그들에게 30조에서 40조 개의 세포라는 "시작점"을 제공했습니다.
그런 다음 그들은 신체 세포의 97%를 차지하는 평균 성인 남성의 가장 흔한 5가지 세포 유형의 실제 수를 계산했습니다. 이로써 30조개의 세포 중 84%가 적혈구인 것으로 밝혀졌다.
그러나 인간의 세포만이 우리 몸의 세포는 아닙니다. 이전 연구에서는 우리 몸에 우리 세포보다 10배 더 많은 박테리아가 포함되어 있다는 사실이 밝혀졌지만 Milo 교수와 그의 동료들은 이 수치를 수정했습니다. 약 38조에 달합니다.
흥미로운 점은 그럼에도 불구하고 많은 수의마일로 교수에 따르면 박테리아는 인간 세포보다 훨씬 작아서 전체 체중의 200g에 불과하다고 합니다.
우리 몸에 있는 세포와 박테리아의 수가 거의 같다는 점을 고려하면, 우리는 박테리아 수만큼 사람이고 총 세포 수는 70조 개에 달한다고 주장할 수 있습니다.
인체를주의 깊게 연구하면 인체가 다양하고 중요한 부분으로 구성되어 있음을 이해하게 될 것입니다. 이 모든 구성요소에는 한 가지 공통점이 있습니다. 공통적인 특징: 세포로 구성되어 있습니다. 세포는 작다 빌딩 블록삶. 대부분은 너무 작아서 현미경을 통해서만 볼 수 있습니다.
크기는 얼마나 되나요?
세포는 종류와 기능에 따라 크기가 다양합니다. 예를 들어, 인체에는 약 200가지의 서로 다른 유형의 세포가 있습니다. 평균적인 세포의 부피는 1입방센티미터의 40억분의 1에 불과하고 무게는 1나노그램에 불과합니다!
이렇게 작은 크기를 생각하면 인체에는 많은 세포가 있을 것임에 틀림없지만 정확한 수를 셀 수는 없습니다. 우선, 당신은 그들을 볼 수 없습니다! 더 중요한 것은 셀이 너무 많다는 것입니다.
그러나 과학자들은 일부 고급 수학을 사용하여 전형적인 인체의 평균 세포 수를 계산해 왔습니다.
그들은 어떻게 이런 일을 할 수 있었습니까?
일부 전문가들은 평균 세포의 무게와 평균 인체의 무게를 바탕으로 인체의 세포 수를 추정하려고 시도했습니다. 이렇게 간단한 계산을 함으로써 우리는 대략 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었습니다. 70조세포!
다른 과학자들은 평균 세포의 부피와 평균 인체의 부피를 바탕으로 인체의 세포 수를 추정하려고 시도했습니다. 부피를 기준으로 계산한 결과 대략적인 추정치가 나왔습니다. 15조세포. 이것이 두 추정치의 차이이다.
더 복잡한 실험을 수행한 후 과학자들은 다음과 같은 사실을 깨달았습니다. 다양한 방식세포는 밀도와 크기가 다릅니다. 가장 정확한 계산을 얻기 위해 팀은 신체의 각 세포 유형의 부피와 밀도를 연구하기로 결정했습니다. 예를 들어, 그들의 연구에 따르면 평균적인 인체에는 500억 개의 지방 세포와 20억 개의 심장 근육 세포가 있는 것으로 나타났습니다. 이는 매우 큰 숫자이지만 적혈구의 수가 더 많습니다. 20~30조!
그리고 전반적인 결과는 무엇입니까?
과학자들은 평균적인 인체에 약 37조 2천억세포! 틀림없이, 특정 신체평균적인 사람과 비교한 크기에 따라 결과 수치보다 더 많거나 적은 셀을 갖게 됩니다. 하지만 우리 몸의 세포 수를 추정하는 좋은 출발점이 됩니다!