면역을 이해하고 내 건강 지키기 -후천성 면역편 (3)

오늘 소개할 내용은 후천성 면역에 관여하는 백혈구에 관한 내용이다.

후천성 면역 담당 백혈구는 림프구(T세포 및 B세포), 수지상 세포, 사이토카인, 보체계로 나눌 수 있다.

 

1. 림프구

림프구는 신체가 항원을 기억할 수 있게 하고, 자기와 비자기(세균 또는 바이러스 등 유해한 물질)를 구별하도록 도와준다. 림프구는 혈류와 림프계를 순환하고 필요할 때 조직 안으로 이동할 수 있다. 면역계는 접촉하였던 모든 항원을 기억할 수 있는데, 접촉한 이후에 일부 림프구가 기억 세포가 되기 때문이다. 이 세포는 수 년에서 수십 년동안 생존할 수 있고, 기억세포가 항원을 만나면 바로 인식함으로써 해당 항원에 적합한 방식으로 빠르게 반응할 수 있다. 이 면역 반응으로 인해서 한 번 걸린 바이러스에 두 번 걸리지 않으며 백신을 통해 특정 질환을 예방할 수 있다.

 

1) T세포

T세포는 흉선의 흉부 기관으로 이동해서 골수의 줄기세포에서 발생하게 된다. T세포는 자신의 조직이 공격당하지 않도록 자기와 비자기 항원을 구별할 수 있는 방법을 학습하게 된다. 자신의 항원을 무시하도록 학습이 된 T세포만이 성숙하여 흉선을 나가도록 허용된다. 이처럼 성숙한 T세포는 2차 림프 기관인 비장, 편도, 림프절, 충수 등에 저장되는데, 이들은 림프와 혈류를 통해 순환한다. T세포가 바이러스에 감염된 세포와 접하게 되면 활성화됨으로써 그 세포를 찾게 된다. 일반적으로 T세포가 이렇게 활성화되기 위해서는 조각으로 분해된 항원을 이용하여 T세포에 제공하는 다른 면역 세포의 도움을 필요로 하게 된다. 세포독성 T세포, 도움T세포, 조절T세포의 유형으로 증식하고 특화된다.

세포독성 T세포는 감염된 세포에 부착하여 세포막에 구멍을 뚫고 세포에 효소를 넣어 세포를 죽이게 된다. 도움 T세포는 다른 면역 세포들을 도와주기 때문에 도움 T세포라고 불리는데, B세포가 외부 항원에 대한 항체를 생산하도록 도와준다. 또 다른 T세포는 세포독성 T세포가 감염 세포를 죽이는 과정에 관여하거나, 대식 세포 활성화를 도와준다. 조절 T세포는 면역 반응이 끝날 수 있도록 도와주는 물질들을 생산해내고, 유해한 반응이 발생하지 않도록 예방하기도 한다.

T세포는 자기와 비자기를 구별하지 못하기도 하는데 이러한 이유 때문에 자가면역 질환이 발생하여 인체가 자신의 조직을 공격하도록 하는 경우가 발생하기도 한다.

 

2) B세포

B세포는 골수에서 형성되는데 B세포 표면에 수용체가 존재하고 있다. 이 수용체는 항원이 부착되는 특정 부위인데, 무제한 수의 매우 다양한 항원을 인식할 수 있다. 이 B세포의 목적은 항원을 표지하거나 이 항원을 중화시키는 항체를 생산하는 것이다. T세포에 항원을 제시함으로써 T세포를 활성화 시킬 수도 있다. B세포의 항원 반응에는 1차 면역 반응과 2차 면역반응으로 두 단계가 있다.

1차 면역 반응이란, B세포가 항원을 처음 접하게 되면 항원이 수용체에 부착되어 B세포를 자극하게 된다. 일부 B세포는 기억 세포가 되어 특정 항원을 기억하며, 다른 B세포는 형질 세포가 되어 항체 생산을 자극했던 항원에 해당되는 항체를 생한한다. 처음 항원을 접한 후 이에 대한 항체가 충분하게 생성되는 시간은 수일이 소요되므로 1차 면역 반응은 느리게 진행된다. 2차 면역 반응이란, B세포가 항원을 다시 접하게 되면 기억 B세포가 항원을 빠르게 인식하게 되고 증식하여 형질 세포로 변해 항체를 생산하게 되는데 이 반응은 매우 빠르고 효과적으로 알려져 있다.

3) 수지상 세포

수지상세포는 인체 전반에 걸쳐서 피부, 림프절, 조직에 있다. 수지상 세포의 대부분은 항원 제시 세포로 알려져 있다. 항원을 제시하여 도움 T세포가 항원을 인식할 수 있게 하는데, 항원 분해물을 T세포에 제시하는 것이다. 다른 수지상 세포(여포상 수지상 세포)는 림프구에 존재하며, 항원-항체 복합체를 B세포에 제시하여 B세포가 항원에 반응하는 것을 도와주는 역할을 한다. T세포와 B세포에 항원이 전달되면서 이 세포들이 활성화되는 기작을 거치게 된다.

4) 항체

B세포가 항원을 다시 접하게 되면 자극 받아 형질 세포 또는 기억 B세포로 성숙하게 된다. 형질 세포는 항체를 분비하는데 종류로는 IgM, IgG, IgA, IgE, IgD의 다섯가지로 나눠진다.

항체는 세포가 항원을 삼키는 식세포 작용, 바이러스를 직접 공격하는 작용, 세균의 독성 물질을 비활성화 하는 작용, 바이러스가 세포에 부착해 침입하는 것을 방지한느 작용, 면역 기능을 가지고 있는 보체계를 활성화하는 작용, 감염세포나 암세포를 죽이는 작용 등의 방법으로 인체를 보호하게 된다. 

항체를 인식할 수 있는 항원에 부착하여 면역 복합체라고 불리는 항체-항원 복합체를 형성한다. 항체가 생성될 때 인식함으로써 부착된 항원과 비슷한 항원들이 있다면 항체가 다른 항원에 부착할 가능성도 존재한다. 항체는 불변 부분을 바꿈으로써 다른 종류가 될 수 있고 가변 부위는 변하지 않는다.

IgM은 특정 항원을 처음 만날때 생산되는데, IgM은 항원에 부착하여 보체계를 활성화함으로써 미생물을 삼킬 수 있도록 만들어주는 역할을 하며 혈류에 존재한다.

IgG는 일반적인 항체로 특정 항원을 다시 만나게 되면 생산된다. 1차 면역 반응보다 훨씬 더 많은 항체가 생산되는데 빠르고 더 효과적으로 생산되는 것으로 알려져 있다. 혈류와 조직에 존재하며 산모의 태반에 있다가 태아로 전달될 수 있는 항체이며 산모의 IgG가 태아를 보호할 수 있다. 또한 치료에 사용되는 항체 종류이기도 하며 일부 면역결핍 질환과 자가면역 질환 등을 치료하는 치료제로 알려져 있다. 

IgA는 인체 표면을 침입하는 미생물을 방어하도록 도와주며 혈류, 눈물과 침 같은 분비물, 초유 등에 존재한다.

IgE는 즉각적인 알러지 반응을 유발한다고 알려져 있고 호염기구나 비만 세포에 결합한다. 이 호염기구나 비만세포가 알러지 항원을 만나게 되면 염증을 일으키고 히스타민 같은 물질을 배출한다.

IgD는 미성숙한 B세포 표면에 존재하고 세포의 성숙을 도와주는 항체 종류이다. 혈류에 소량으로 존재하며 아직까지 많은 기능은 확실하게 알려진 것은 없다.