면역 선천성 면역과 후천성 면역의 특징 안내

면역

1. 면역반응의 정의와 후천성 면역

면역이란 어떤 병원체에 한 번 노출되면 그 병원체에 대해 방어하는 능력이 생겨서 같은 질환에 다시는 걸리지 않게 되는 상태를 말합니다. 림프액, 림프구, 림프관 및 림프기관으로 이루어진 면역계는 병원체에 대한 방어 능력, 즉 면역력이 있는데 이는 선천성(비특이적) 면역과 후천성(특이적) 면역으로 나뉩니다. 이러한 두 종류의 면역계는 서로 다른 방어 메커니즘을 구축하고 있지만 중복되는 부분도 있습니다. 1890년 독일의 세균학자인 폰 베링은 디프테리아 독소를 주사한 기니피그가, 두 번째 독소 주사를 맞아도 생존하는 사실을 알게 되었고, 이렇게 면역이 생긴 동물은 혈청 속에 면역성과 관련된 화학물질, 즉 항체가 존재함을 알아냈습니다. 더불어, 이 항체는 디프테리아 감염에만 면역성을 갖는 특이성을 나타내는 것을 확인하였습니다. 줄기세포의 세포분열을 통해 생성된 림프구는 흉선, 비장 및 림프절에 들어가 림프구클론 집단을 형성하고 방출됩니다. 흉선에 들어간 림프구는 T림프구 또는 T 세포가 되고, T림프구가 아닌 골수에서 성숙한 림프구를 B림프구 또는 B세포라고 합니다. 이처럼 골수가 B림프구를, 흉선이 T림프구를 생산하기 때문에 골수와 흉선을 1차 림프기관으로 간주합니다. B림프구와 T림프구는 모두 특정 면역 기능을 합니다. B림프구는 혈액과 림프로 항체를 분비함으로써 세균 및 바이러스와 싸우는데, 혈액과 림프가 체액이기 때문에 B림프구는 체액성 면역을 제공하며 이를 항체-매개성 면역이라고도 합니다. T림프구는 바이러스나 진균으로 감염된 세포, 이식세포와 암세포 등을 공격합니다. T림프구는 항체를 분비하지 않고 세포에 가까이 접근하거나 실제로 물리적 접촉을 하여 세포를 파괴하기 때문에 세포-매개성 면역이라고 합니다.

2. 선천성 면역

선천성 면역에는 외부 방어와 내부 방어가 있습니다. 이 방어계는 우리 몸속에서 병원체에 의한 침입에 대해 일차적인 방어선을 구축합니다. 외부 방어는 신체 표면의 상피막이나 위액의 강산성 등으로 미생물 감염을 차단하는 것입니다. 외부 방어가 뚫리면 상피 장벽을 넘은 세균 같은 침입 병원체가 결합조직으로 들어오고, 이 병원체 또는 병원체에서 분비된 독소는 혈액이나 림프모세관으로 들어와 몸의 다른 부위로 운반됩니다. 내부 방어는 유해한 물질에 대한 감수성, 항균인자 생산, 염증 유발, 보체의 작용, 위산의 산도와 장내 미생물균총 등과 병원성 미생물 및 식세포의 접촉으로 인하여 발생하는 식세포작용과 식세포에 의한 화학물질 분비가 해당됩니다. 만약 이 방어가 병원체를 파괴하는 데 충분하지 못하면 림프구는 신속히 보충되고 보강하기 위한 특이작용이 동원됩니다. 식세포에는 호중구, 단핵 식세포계, 기관-특이 식세포 등이 있습니다. 혈액이 간과 비장의 모세혈관을 흐르면서 이물질이나 조직 및 세포의 잔해는 식작용에 의해 제거되고 식세포 내에서 화학적으로 불활성화됩니다. 이러한 방법으로 침입한 병원체가 제거되기 때문에 혈액은 간과 비장을 통과한 직후 무균 상태가 됩니다. 결합조직에 백혈구 가운데 호중고와 단핵구는 세균과 세포 잔해들을 제거할 때 결합조직 내에서 이동성이 매우 높습니다. 케모카인이라는 화학적 유인물질에 의해 호중구가 감염 부위에 먼저 도착하고, 단핵구는 나중에 도착하여 대식세포로 변형되며, 감염이 확산되면 혈액으로부터 새로운 식세포들이 이미 결합조직 내에 있는 세포들과 합류하게 됩니다. 식세포가 아메바와 유사한 방법으로 세균들을 위족으로 둘러싸서 융합하면 세균들은 세포막에서 유래한 막에 둘러싸이고, 식포와 비슷한 소포체 속에 포함됩니다. 그러나 리소좀효소들이 식포가 형성되기 전에 방출되면, 조직의 감염부위에 방출되면서 염증을 일으키게 됩니다. 체온은 37℃를 유지하기 위해 온도조절중추를 갖고 있는 시상하부에서 조절합니다. 내인성 발열물질이라고 하는 화학물질에 반응하여 체온이 상승하는데, 어떤 감염의 경우 내인성 발열물질이 인터루킨(interleukin)-1b로 확인되었고, 이는 백혈구에 의해 사이토카인으로 생성된 다음 뇌에서 생성됩니다. 인터루킨-1, 인터루킨-6 및 종양괴사인자를 포함한 이들 사이토카인은 발열과 졸음을 유발하고, 혈장 철 농도를 감소시킵니다. 고열은 위험하지만, 알맞은 미열은 세균 감염으로부터 회복을 돕는 유일한 대응이 될 수 있습니다. 즉, 미열은 철 농도를 감소시켜 세균 활동을 억제시키고, 호중구의 활성을 증가시키며 인터페론의 생성을 촉진합니다. 사이토카인의 한 종류인 인터페론(interferon)은 바이러스 침입에 저항하도록 세포를 자극하는 물질입니다. 대부분의 세포는 바이러스의 감염에 반응하여 인터페론을 생산해 분비합니다. 방출된 인터페론은 다른 세포의 세포막에 결합해서 항바이러스성 단백질의 합성을 촉진합니다. 또한 자연살해세포와 대식세포를 유도해 바이러스의 복제를 억제합니다. 이러한 인터페론의 작용은 선천성 면역반응입니다. 인터페론은 현재까지 a, b, r 등의 세 종류가 알려졌으며 생성 세포에 따라 달리 부르고 있습니다. r-인터페론이 기능을 수행하기 위해서는 a-와 b- 인터페론의 협력이 필요합니다. 인터페론의 항바이러스작용은 바이러스 간염 치료에 이용되고, 수많은 종류의 암 치료를 위한 인터페론의 사용이 현재 임상시험 단계에 있습니다.