촉수 잘려도 순식간에 재생…‘신체 재생 챔피언’ 해파리의 비밀(연구)

자연계에는 뛰어난 신체 재생 능력을 지닌 동물들이 있다. 플라나리아는 이 분야의 챔피언으로 심지어 여러 조각으로 잘라도 각각의 조각이 새로운 플라나리아로 성장한다. 팔이 잘려도 다시 재생되는 불가사리나 꼬리가 잘려도 다시 생기는 도마뱀의 사례도 유명하다.

그런데 이렇게 뛰어난 신체 재생 능력을 지닌 동물 중 하나가 바로 해파리다.

해파리의 촉수에는 독을 쏘는 자포 세포가 있어 먹이를 잡는 데 핵심적인 역할을 담당한다. 하지만 먹이가 되는 물고기도 몸이 마비되기 전까지 순순히 잡혀주지 않는 데다, 사냥이 아니더라도 거친 바다에서 끊어지거나 손상되는 일이 적지 않다. 해파리의 촉수 재생 능력은 사실 선택이 아니라 생존이 걸린 문제인 셈이다.

그런 해파리 중에서도 클라도네마(Cladonema)는 48-72 시간 내에 잘려 나간 촉수를 재생하는 뛰어난 재생 능력을 지니고 있다. 단순히 촉수가 돋아나는 수준이 아니라 사냥에 써먹을 수 있는 자포세포가 있는 촉수가 생긴다. 인간 같으면 상처가 다 아물기도 전에 손가락이 자라 난 셈으로 속도로만 보면 재생 능력 부분 챔피언이다.

도쿄 대학의 나카지마 유이치로가 이끄는 연구팀은 이 뛰어난 재생 능력의 비결을 연구했다. 실험실에서 클라도네마 해파리의 촉수를 인위적으로 끊은 후 어떻게 재생이 그렇게 빠른 시간 안에 이뤄질 수 있는지 관찰했다.

조직 분석 결과 전광석화처럼 빠른 재생 능력의 비결은 상피 세포 조직에 대기하고 있는 상처 회복 특화 증식 세포와 줄기 세포 덕분인 것으로 밝혀졌다. 이들이 새로운 조직과 촉수가 자라날 조직인 블라스테마(blastema)로 분화해 바로 재생을 시작하기 때문에 상처 회복과 촉수 재생이 동시에 빠르게 진행된다.

물론 사람에서는 가능하지 않은 일이지만, 과학자들은 뛰어난 재생 능력을 지닌 생물체를 연구해 이들의 재생 능력을 인간에게 응용할 방법을 찾고 있다. 언젠가 인체 조직과 장기도 손쉽게 재생하는 날이 오게 될지 앞으로 연구 성과가 주목된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com