거의 모든 동물 종(인간 포함)은 혈액 세포를 가지고 있습니다. 하지만 당신의 혈액 세포가 독특하게 포유류 것이라는 생각에 너무 집착하지 마세요. 다른 종들은 감염에 대한 수백만 년의 적응을 통해 다양한 유형의 혈액과 면역 세포를 진화시켜 왔습니다. 이는 자연이 말하는 "적응하거나 죽거나"의 방식입니다. 과학자들은 혈액학과 면역학 덕분에 인간과 생쥐의 혈액에 대해 이미 많은 것을 알고 있지만, 이 세포들이 어떻게 처음 나타나고 진화했는지는 여전히 파악하기 어려웠습니다. 그래서 교토 대학의 연구자들은 동물 세계에서 혈액 세포의 기원과 다양화를 추적하기로 결정했습니다.
연구팀은 다양한 세포 유형과 종 간의 유전자 발현 패턴을 비교하는 새로운 분석 접근법을 만들어 혈액 세포 계통의 진화 가계도를 구축하고 이 세포들이 시간이 지남에 따라 어떻게 발달했는지 추정했습니다. 또한 혈액 세포를 단세포 생물과 비교하여 가능한 단세포 조상을 식별했으며, 해로운 미생물과 잔해를 삼키는 면역 세포인 대식세포가 고대의 외톨이들과 가장 강한 유사성을 보인다는 것을 발견했습니다. 이는 최초의 혈액 세포가 대식세포와 비슷했을 수 있음을 시사하며, 이는 "나는 한때 물건을 먹던 단세포 덩어리였다"는 것만큼이나 겸손한 시작입니다.
연구자들은 많은 동물 종의 혈액 세포에서 광범위하게 발현되는 유전자 FOS를 약 7억 년 전에 살았던 단세포 조상까지 추적했습니다. 이는 최초의 혈액 세포가 다세포 동물이 처음 등장한 시기와 거의 동시에 출현했음을 의미합니다. 즉, 초기 동물들은 단세포 조상의 유전 물질을 재활용하여 혈액 세포를 만들었습니다. 분석은 또한 다양한 혈액 세포 유형이 시간이 지남에 따라 어떻게 분기되었는지 밝혀냈습니다: 비만 세포는 대식세포에서 진화했고, 초기 T 세포와 적혈구는 나중에 비만 세포에서 나타났으며, 원시 B 세포는 비만 세포가 분리된 후 대식세포에서 직접 분기되었습니다.
이 7억 년 가계도를 재구성함으로써 과학자들은 혈액 세포의 진화를 매핑했고, 현대의 발달 경로가 여전히 이 고대 역사를 반영한다는 것을 발견했습니다. "이 발견에 깊은 감동을 받았습니다. 이는 우리 작업의 정점이며, 척추동물 혈액 세포의 분화 경로가 이 세포들의 7억 년 진화 역사를 반영한다는 것을 보여줍니다."라고 팀 리더인 히로시 카와모토는 말합니다. 스페인 진화 생물학 연구소의 제1저자 나가하타 요스케는 "이렇게 오래전의 유산이 혈액 세포로서 내 몸 안에서 순환하고 있다는 사실을 깨달을 때, 나는 먼 조상들과 더 가까워진 느낌이 듭니다."라고 덧붙입니다. 연구팀은 그들의 새로운 분석 방법이 암과 같은 질병의 진화적 기원을 조사하는 데도 도움이 되어 새로운 치료법으로 이어질 수 있다고 믿습니다. 고대 세포 유산을 물려받았다면, 그것을 고치는 방법을 배우는 것이 좋겠죠.
이 논문 "Animals have expanded the evolutionary legacy of unicellular ancestors in blood cells"는 2026년 5월 29일 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)에 게재될 예정이며, DOI는 10.1073/pnas.2528110123입니다. 자료 제공: 교토 대학. 참고: 내용은 스타일과 길이에 따라 편집될 수 있습니다.