정답
㉠ 신경능(신경능선) 세포, ㉡ 간엽(형) → 상피-간엽 전환, ㉢ 부신수질
부신수질 세포는 교감신경계의 변형된 절후 뉴런으로서, 교감신경 절전 뉴런이 분비하는 아세틸콜린에 의해 흥분되어 에피네프린을 분비한다.
출제 의도
척추동물의 신경배 형성과정에서 신경능세포가 어떻게 형성되고 어떤 구조들로 분화하는지 이해하는지를 평가한다.
또한 부신수질 세포의 발생학적 기원이 교감신경계와 같다는 점을 이용하여, 아세틸콜린 자극에 의해 에피네프린을 분비하는 이유를 자율신경계 발생과 연결지어 설명할 수 있는지를 묻는다.
풀이 과정
신경배 형성 동안 신경판 가장자리에서 신경주름이 융기하고, 양쪽 신경주름이 서로 붙으면서 신경관이 형성된다.
이 때 신경관의 등쪽 경계 부위에 있던 세포들이 신경관에서 떨어져 나와 이동성 높은 세포로 바뀌는데, 이 세포들을 신경능(신경능선) 세포라고 한다. 따라서 ㉠은 신경능 세포이다.
신경능 세포가 신경관에서 떨어져 나올 때, 단단히 서로 붙어 있던 상피세포가 서로 잘 떨어지고 이동성이 큰 세포(간엽형 세포)로 성질이 바뀐다.
이런 변화는 상피세포에서 간엽세포로 성질이 전환되는 과정이므로 상피-간엽 전환이라 부른다. 따라서 ㉡에는 ‘간엽(형)’이 들어가며, 문장에서 전체는 ‘상피-간엽 전환’이 된다.
신경능 세포는 이후 전신으로 이동하여 멜라닌세포, 말초신경계의 슈반세포, 자율신경계의 교감신경 절세포, 그리고 에피네프린을 분비하는 부신수질 세포 등으로 분화한다.
따라서 ㉢에는 부신수질이 들어간다.
자율신경계의 발생을 보면, 교감신경계의 절전 뉴런은 척수에서 나오며, 절후 뉴런은 신경능에서 유래한다.
일반적인 교감신경 시냅스에서 절전 뉴런은 아세틸콜린을 분비하고, 이것이 절후 뉴런의 수용체에 작용하여 절후 뉴런을 흥분시킨다. 흥분된 절후 뉴런은 말단에서 노르에피네프린이나 에피네프린을 분비한다.
부신수질 세포 역시 신경능에서 유래하여, 발생학적으로는 교감신경 절후 뉴런이 변형된 것과 같다. 즉 부신수질은 교감신경절이 변형된 구조로 볼 수 있다.
따라서 척수에서 나온 교감신경 절전 섬유가 부신수질 세포와 시냅스를 형성하고, 여기에서도 절전 섬유는 아세틸콜린을 분비한다.
부신수질 세포는 교감신경 절후 뉴런과 같은 기원을 가지므로, 절전 섬유에서 분비되는 아세틸콜린에 반응하여 흥분되고, 그 결과 에피네프린(아드레날린)을 혈액 속으로 분비하게 된다.
정리하면, 부신수질 세포는 신경능에서 유래한 ‘변형된 교감신경 절후 뉴런’이기 때문에, 교감신경 절전 뉴런이 분비하는 아세틸콜린의 자극에 의해 에피네프린을 분비하게 되는 것이다.