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◆특이면역과 림프구의 분화

특이적 면역이라고 하는 제 3방어선이 존재한다. 특정 물질에 대해서만 방어를 하고 다른 물질에 대해서는 방어를 하지 않는다. 특이적 면역에 주된 역할을 하는 세포는 림프구(B림프구와 T림프구)와 큰포식 세포이다.

항원은 항체의 형성을 자극하는 물질로 항원은 일반적으로 분자량이 크다. 대부분은 단백질이나 다당류, 지방질 등이 있으며 병원체, 적혈구, 꽃가루, 음식물, 독소 그리고 암세포와 같은 많은 물질들의 표면에서 발견된다.

항원을 가지고 있는 이물질을 항원성이 있다고 하며 이런 항원성 물질은 림프구의 공격대상이 되기도 한다. 림프구는 자기를 인지하고 있으며 자기가 아닌 것(비자기, 이질인자)을 제거하며 우리몸은 자신의 세포와 분비물을 비항원성으로 인지하고 다른 세포들은 항원성으로 인지한다.

항원성 세포들은 결국 제거되며 자기를 인지하는 것을 면역내성이라고 한다. 가끔 면역계가 자기를 인지하지 못하고 자기 자신의 세포를 공격하게 되는데 이를 자가면역질환이라고 한다. 림프구는 T림프구와 B림프구 2가지가 있으며 둘 다 골수의 줄기세포에서 발생하지만 기능은 다르다.

태아의 성장중에 골수의 줄기세포는 림프구를 생산하며 혈액은 전신으로 림프구를 운반한다. 림프구의 약 반절은 가슴샘(흉선)으로 이동하며 분화한다. 이 세포들은 형질 변환되어 T림프구가 된다. 그래서 가슴샘에서 유래한 림프구라고 한다. 혈액은 T세포를 가슴샘에서 여러 림프조직, 림프절과 비장으로 운반한다.

이는 림프조직에서 살고 일하고 재생산되며 혈액내를 순환하는 림프구의 약 70~80%를 차지한다. B세포는 태아의 간 및 골수에서 분화하며 T세포와 함께 B세포도 림프조직내에 있으며 B세포는 혈액내를 순환하는 림프구의 약 20~30%를 차지한다. T와 B세포 둘다 항원을 공격하지만 방법은 조금 다르며 T세포는 세포 대 세포의 접촉을 통해 직접적으로 항원을 공격한다.

이를 세포 매개성 면역이라고 한다. B세포는 항체를 분비하여 간접적으로 항원을 공격하며 항체 매개성 면역이라고 한다. 항체는 혈액이나 다른 조직액(체액)에 의해 운반되기 때문에 이를 체액성 면역, 항체 매개성 면역이라고 한다.

◆T세포의 기능과 도움세포

세포 매개성 면역인 T세포의 기능은 많은 병원체, 암세포, 장기이식 같은 외부조직에 대해 효과적으로 작용한다. 세포 매개성 면역의 단계를 보면 우선 1단계로 큰포식세포는 항원을 소화하여 표면으로 밀어내며 이를 항원제시라고 한다.

2단계에 T세포는 항원과 결합하는 수용체를 가지며 이 수용체에 항원이 결합하여 T세포가 활성화되며 이 과정을 T-세포 활성화라고 한다. 3단계로 활성화된 T세포는 계속 분열하여 그 수가 많아지게 되며 이런 T세포의 집단을 클론이라 한다.

여기에는 4개의 하부집단이 있는데 살해 T세포, 도움 T세포, 억제 T세포, 기억 T세포가 그것이다. 살해 T세포는 항원 세포막에 구멍을 뚫는 것과 포식세포를 증가시키는 림포카인을 분비하는 2가지 기전으로 항원(병원체)을 파괴한다.

살해 T세포는 세포 대 세포 전투에 직접 개입하며 도움 T세포는 T세포 및 B세포 둘다 자극하는 림포카인을 분비, 면역반응을 증가시킨다. 억제 T세포는 항원이 파괴되었을때 면역반응을 억제하며 T세포와 B세포의 활동을 조절한다.

기억 T세포는 항원 파괴작용에는 참여하지 않으며 어떤 항원과의 첫 만남을 기억하였다가 나중에 그 항원에 노출되면 면역세포들을 빨리 재생산하여 빠른 면역반응이 일어나게 한다. B세포는 항체 매개성 면역에 관여한다. 활성화된 B세포는 항체를 분비하는 세포의 집단을 생산하며 항체는 혈액 및 조직액에 의하여 항원을 가지고 있는 병원체로 운반된다.

각각의 B세포는 특정 항원에 대해 반응하는 1억개 이상의 항체를 생산할 수 있다. 항체 매개성 면역과정을 보면 우선 큰포식세포가 항원을 포획하여 처리한다. 항원은 큰포식세포의 표면으로 밀어올려져 B세포 및 도움 T세포의 눈에 띄게 된다. 이후에 표현된 항원은 B세포 및 도움 T세포와 결합하여 이 두 세포를 활성화시킨다.

다음으로 활성화된 도움 T세포는 림포카인을 분비하여 B세포를 자극하고 B세포는 재생산되어 클론을 만든다. 클론에는 형질세포와 기억 B세포라는 2개의 하부집단이 있으며 형질세포는 혈액을 통해 항원으로 이동하는 많은 양의 항체를 생산하며 기억 B세포는 항원의 공격에는 참여하지 않고 특정 항원을 기억하였다가 나중에 그 항원에 다시 접촉할 경우 빠른 면역반응이 일어나게 한다.

B세포 및 T세포의 활성화는 도움 T세포의 활동에 달려 있다. 우리가 알고 있는 HIV는 도움 T세포를 공격하여 면역계에 심한 손상을 일으킨다.

류재문 프로필: 전남과학대학교 초빙교수. 중국해부연수팀장 연구실: 061-360-5193 010-2640-3029