면역을 이해하고 내 건강 지키기 -선천성 면역 (2)

지난 선천성 면역 1편에 이어서 선천성 면역 2편을 시작한다.

이번편에서는 선천성 면역에 대한 더 자세한, 전문적 지식을 소개할 예정이다.

 

선천성 면역반응의 종류와 특징

척추 동물에서의 선천성 면역반응에는 크게 방어벽, 식세포작용, 항미생물펩티드 그리고 독특하게도 염증반응과 자연살생세포로 나뉘어진다.

방어벽

포유류의 상피조직은 많은 병원균의 침입을 막는다. 이 방어벽에는 피부, 소화기, 호흡기, 비뇨생식기, 점막 등이 있다. 세포는 점액(mucus)을 분비하여 미생물이나 작은 입자를 잡아 가둔다. 또한 이 물질에 의해 미생물 성장을 억제한다. 마찬가지로, 사람의 기름샘이나 땀샘에서 나오는 분비물도 pH가 3~5 정도이기 때문에 미생물 성장을 억제할 수 있다.

세포성 선천방어

체내로 침투한 병원균들은 식세포활성을 가진 백혈구(leukocytes)에 의해 감지된다. 이러한 세포들은 곤충에서 보이는 Toll 수용체와 비슷한 수용체를 이용하여 미생물을 인식한다. 포유동물의 Toll-like receptor, 즉 TLR은 특정류의 병원균에 특이적인 분자의 조각을 인식한다. 이외에도 포유동물의 식세포 종류에는 가장 흔한 호중구(neutrophils), 대식세포(macrophages), 호산구(eosinophils), 수지상세포(dendritic cells)이다.

항미생물펩티드 및 단백질

포유류는 병원체에 대응하여 그 미생물을 직접 공격하거나 번식을 억제하는 여러 종류의 펩티드나 단백질을 만든다. 어떤 방어물질은 미생물의 세포막을 파괴하여 여러 미생물에 손상을 주는 것도 있고, 인터페론이나 보체 단백질처럼 척추동물 면역계에 독특한 물질도 있다.

첫번째로 인터페론(interferon)은 바이러스 감염에 대한 선천성 방어를 담당한다. 주로 바이러스에 감염된 체세포에서 분비되며, 주변 감염되지 않은 세포에 직접 작용하여 바이러스 증식을 억제하는 물질의 발현을 유도하기도 한다. 인터페론은 세포와 세포 사이로 바이러스가 확산되는 것을 막음으로써 감기나 독감 같은 바이러스성 질환 치료제로 쓰인다. 이 선천성 방어는 하나의 바이러스에 반응하여 생성되었다고 할지라도 다른 바이러스에 대해서도 짧은 초기 저항성을 가질 수 있다. 이러한 인터페론을 유전자 재조합 기술을 이용하여 c형 간염 바이러스 등 다양한 바이러스 감염 치료에 사용하기도 한다. 다음으로는 보체(complement)이다. 보체는 30여 종의 혈청 단백질로 구성되어 있다. 활성이 없는 상태로 혈액을 수환하고 다니다가 감염이 되면, 그 미생물 표면에 존재하는 물질에 의해 활성화 되고 일련의 생화학적 연쇄반응을 일으켜 침입 미생물을 터뜨린다. 

염증반응

우리가 가시에 찔리거나 상처가 나면 국소적인 염증반응 (inflammatory response)가 일어나 아프게 된다. 가장 중요하게 다뤄지는 염증유발 신호물질은 결합조직의 비만세포(mast cell)에 저장되어 있는 히스타민(histamine)이다. 비만세포에서 분비된 히스타민은 주변 모세혈관을 확장시키고 혈관투과성을 증진시키는 역할을 한다. 이렇게 충혈된 모세혈관에서 액체가 주변조직으로 스며들어 주위가 부어오르는 현상이 일어난다. 

자연살생세포

많은 사람들이 알고 있는 자연살생세포(natural killer(NK) cell)는 척추동물에서 병든 세포를 인식하여 제거한다. 적혈구를 제외한 체내 모든 세포는 표면에 I형 분자라고 불리는 단백질을 가지고 있다. 만약 바이러스에 감염되거나 정상세포가 암세포가 될 때 종종 이 I형 MHC 분자의 발현이 멈추게 된다. 자연살생세포는 체내를 돌다가 이러한 변이체에 결합하여 화학 물질 분비로 그 세포를 죽이는 과정을 거쳐 바이러스나 암세포가 퍼지는 것을 막는다.

 

이번 글에서는 선천성 면역의 종류에 대해서 소개하고 그에 대한 설명을 풀어서 설명해보았다.

 

앞으로도 '평소에 궁금했지만 따로 찾아서 공부하기에는 조금 애매한' 과학적 지식과 상식들을 소개하려고 한다.

우리의 일상 속에서 이런 지식을 조금씩 쌓아가며 더 생산적인 하루가 되기를 바라며 ^-^

다음 포스팅에서는 면역에서 아주 중요한 후천성 면역에 대해서 소개할 것이다.

그럼 다음 포스팅에서 만나요!