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자유글 인체의 면역 시스템에 대한 이해
2013-08-22 11:11:58
이엠생명과학연구원

인체의 면역 시스템에 대한 이해

알레르기(allergy)를 이해하려면 우선 인체의 정상적인 면역 시스템에 대한 이해가 필요합니다.
면역반응에는 형태학적 또는 기능적으로 다양한 기관 과 조직들이 관여하는데, 이들을 기능상 1차 림프기관 (중추 림프기관 )과 2차 림프기관 (말초 림프기관 )으로 나눌 수 있습니다.

1차 림프기관과 2차 림프기관

 

1. 1차 림프기관

흉선(thymus)과 골수(bone marrow)가 1차 림프기관 에 속하며 림프구가 분화, 성숙하는 곳입니다. 즉, 성숙 림프구 (mature lymphocyte)가 만들어지고 어떤 항원에 대한 특이성이 결정됩니다. 특이성이란 림프구가 특정한 항원을 기억하는 것이라고 생각하면 되는데, T 림프구는 흉선에서, B 림프구골수에서 성숙됩니다.

흉선은 심장 앞에 위치하는 편평한 장기로 여러 개의 작은 소엽(조각, lobule)으로 나누어져 있습니다. 각각의 소엽은 겉 부분인 피질과 속 부분인 수질로 이루어져 있는데, 피질에는 아직 성숙되지 않은 T 림프구가 집중적으로 모여 있어 이들을 흉선세포라고 부릅니다. 흉선세포는 유전자의 재배열에 의해 항원특이성을 갖게 됩니다. 흉선세포 표면에 항원이 붙는 자리(항원결합수용체)가 만들어지면 두 가지의 선택 과정을 거치게 됩니다.

사람은 개인마다 독특한 조직적 합성항원(Major Histocompatibility Complex, 이하 MHC)을 가지고 있습니다. 흉선에서는 자신의 MHC 분자를 인식하지 못하거나, 자신의 MHC 분자와 자가(self) 항원에 대해 비정상적으로 높은 결합력을 가진 흉선세포(즉, 자신에 대해 면역반응을 일으킬 수 있는 세포)들은 제거됩니다.
그리고 자신의 MHC 분자와 외부 항원만을 인식할 수 있는 세포, 즉 외부에서 들어오는 항원에 대해서만 면역반응을 보이는 세포들만 살아남게 됩니다. 이렇기 때문에 정상적인 사람은 자신의 몸(조직)에 대해서는 아무 면역반응을 나타내지 않고 밖에서 침입한 물질(항원)에 대해 면역반응을 일으키게 되는 것입니다.

2. 2차 림프기관

비장, 림프절, 편도선, 충수, Peyer’s patch 등이 2차 림프기관에 속하는데, 1차 림프기관에서 성숙, 이동하여 온 림프구가 특정한 항원을 만나서 그 항원에 대한 특이적인 면역반응을 나타내게 됩니다.

3. 면역계의 구성 세포

사람에서 면역 기능에 관여하는 세포들은 핵이 하나인 단핵세포들(mononuclear cell)과 여러 개의 핵을 가지는 다형핵세포들(polymorphonuclear cell)로 구성되어 있습니다. 단핵세포로는 림프구와 단핵구(monocyte) 등이 있고, 다형핵세포로는 호중구(neutrophil), 호염기구(basophil), 호산구(eosinophil) 등이 있습니다.
림프구는 B 림프구, T 림프구, 그리고 NK 세포 등으로 나눌 수 있는데, B 림프구 T 림프구는 주로 항원 특이적인 면역반응에 관여하고, 다른 면역 세포들은 항원 비특이적인 면역반응에 관여합니다. 알레르기 질환의 발생에 관여하는 대표적인 면역 세포로 림프구와 호산구 등이 있습니다.

4. 자연 면역 반응과 획득면역반응

면역 반응은 외부 항원을 인식하는 방식에 따라 자연면역과 획득면역 으로 구분할 수 있습니다.

자연 면역(innate immunity)이란 항원의 종류에 상관없이 작용하는 비특이적인(nonspecific) 면역반응으로서, 대식세포를 포함한 일부 면역세포와 단백질들이 관여합니다. 자연면역은 이미 선천적으로 형성되어 있으므로 항원에 노출되면 특별한 활성화 과정 없이 즉각 항원을 제거할 수 있는 1차적인 면역방어 체계입니다.

획득면역(acquired immunity)은 특정 항원에 대해서만 반응하는 항원 특이적인 면역반응으로서, 림프구와 항체들이 관여합니다. 특정 항원에 노출되면 세포 표면에 그 항원과 잘 결합하는 수용체를 가진 T 림프구와B 림프구들이 활성화됩니다. 또한 그 항원과 잘 결합하는 항체가 만들어집니다. 이러한 세포들과 항체들은 특정 항원에 대해서만 기억을 하고 반응을 하기 때문에 향후 같은 항원에 재차 노출되었을 때 더 강하고 빠른 면역반응을 유도할 수 있습니다.

일반적으로 항원에 노출되면 자연면역 은 즉시 일어나지만, 획득면역 은 형성되는데 시간이 걸립니다. 따라서 초기에는 자연면역 이 작용하여 항원을 제거하고, 이 과정을 피한 항원은 획득면역 과정에서 효율적으로 제거됩니다. 알레르기 질환의 발생은 이 획득면역 과 밀접한 관련이 있습니다.

5. 면역 반응의 분류

생물체는 자신의 것이 아닌 외부 항원에 노출되면 여러 가지 반응을 나타냅니다. 다음 그림은 생명체가 외부 항원에 노출되었을 때 나타낼 수 있는 면역 반응을 보여주는 것입니다.

항원에 의한 면역반응





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