02. 면역계 : 선천 면역계(innate immune system)와 적응성 면역계(adaptive immune system)

 

안녕하세요 TKM입니다.

 

오늘은 인체의 생존을 위한 시스템 중 외부 침입으로부터 화학적 보호를 담당하는 '면역계'를 알아보겠습니다.

 

면역계 (Immune system) | Notion

 

 

우선 면역계는 몸에 있어선 안되는 것을 찾아내고, 필요하다면 죽이는 일에 기여하는 계통입니다.

 

 

 

즉, 생물이 질병이나 외부 병원균으로부터 자신을 보호하기 위해 구축한

 

생체 내 방어 시스템이라고 볼 수 있겠습니다.

 

면역계는 '선천 면역계'와 '적응성 면역계'로 구분이 됩니다.

 

01. 선천 면역계 (innate immune system)

출처 : UNPLASH

 

 

선천 면역계는 외부 병원체(pathogen)에 대한 방어의 전초선을 담당하며

동일한 종류의 병원체가 다시 들어와도 같은 반응을 나타냅니다.

 

첫째, 제1방어선으로 기능하는 것은 피부와 같은 '물리화학적 장벽'입니다.

 

 

 

해당 장벽은 화학적으로 병원균의 성분을 제거하거나

병원균이 내부에 들어오지 못하도록 액체를 통해 흘러보내거나 

 

피부라는 물리적 장벽으로 병원균의 침입을 막습니다.

 

물리화학적 장벽을 적군의 침입을 막는 '성'에 비유해보겠습니다.

 

출처 : pixabay

 

 

성을 지키는 아군은 성에 침입하려는 적군에게 염산을 뿌려 적군을 죽일 수도 있고

 

물이나 얼음을 활용해 적군이 미끄러지거나 물에서 헤어나오지 못하게 하여 성으로 못들어오게 할 수도 있고

 

성벽과 성문을 쉽게 부서지지 않는 재료로 만들어 적군이 성을 부수며 침입하는 것을 막을 수도 있을 겁니다.

다음으로 제2방어선으로서 '혈액(blood)'이 역할을 합니다.

 

출처 : UNPLASH

 

 

1차 방어선을 뚫고 온 병원균은 2차방어선인 혈액에서 백혈구(leukocyte)의 식균작용과 

염증반응, 그리고 열을 통한 면역반응으로 제거가 됩니다.

 

이때 열의 경우 '인터페론'과 같은 항바이러스 물질을 활성화시키면서

조직 회복을 위한 생체반응을 가속화시키는 역할을 합니다.

 

출처 : UNFLASH

백혈구의 식균작용은 백혈규가 병원균을 포식하고 잔해로 고름을 만드는 반응을 말하는데요,

이러한 백혈구는 과립 알갱이를 가진 '과립구(Granulocyte)'와 그렇지 않은 '무과립구'로 구분이 됩니다.

 

그리고 과립구는 호염기성, 호산성, 호중구로 구분이 됩니다.

 

 

 

즉, 호중구(neturophil)가 식균작용을 가장 잘하고, 호산구(eosinohil)는 약한 식균작용을 하면서

 

 알레르기 반응과 기생충 감염에 대한 저항을 하는 역할을 합니다.

 

호염기구(basophil)는 식균작용은 하진 않지만 화학물질을 통해 면역 반응 조절을 돕습니다.

 

인간 사회에서 사람마다 각자 잘하는게 다르고, 그러면서도 모두가 우리 사회에 꼭 필요한 존재인 만큼

 

백혈구 사회에서도 다양한 백혈구가 존재한다는 건 그러한 각자의 역량을 가진 백혈구들이 모두 존재해야

 

병원균으로부터 인체를 보호하는 면역 시스템이 효과적으로 기능할 수 있기 때문일 것입니다.

 

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다음으로 무과립구는 단핵구, 수지상세포(Dendritic cell), 림프구로 구분이 됩니다.

 

첫째, 골수에서 성숙하는 단핵구(monocyte)는 혈액에 있을 땐 단핵구지만

침입자를 만나는 곳에 가서 싸움을 할 땐 현장에서 대식세포(machrophage)로 바뀌게됩니다.

 

대식세포는 말 그대로 몸에 침입한 병원균을 많이 잡아먹는 '대식작용'을 합니다.

 

대식세포 관련 흥미로운 글 (아래 링크)

 

[논문으로 배우는 면역학] Efferocytosis & 대식세포의 먹잇감 | 뉴스 > Bio뉴스 > 동향 | BRIC

 

대식세포와 호중구의 기능 차이 (출처 : 뤼튼)

 

 

즉, 급성 염증 반응을 담당하는 호중구와 달리 대식세포는 식작용을 하면서도

 

탐식한 미생물의 항원을 T세포에 제시하여 면역 반응을 활성화하는 역할을 합니다.

 

사실 이러한 항원 제시 기능은 또 다른 무과립구인 수지상세포는(Dendritic Cell)가 더 잘합니다.

 

허나 수지상세포는 면역반응을 유도하는 데 시간이 오래 걸리기에

즉각적으로 미생물을 탐식하여 빠르게 반응할 수 있는 대식세포와 상호 보완적인 역할을 수행합니다.

 

다음으로 림프구는 전체 백혈구의 25%를 차지하며, NK cell, T cell, B cell로 구분이 됩니다.

 

 

 

림프구 중 NK cell은 식세포군((대식세포, 호중구 등)과 함께 비특이적인 선천면역(식균 작용, 염증반응 등)을 담당하지만

B 세포와 T 세포는 특이적인 '적응성 면역'으로서 역할을 합니다.

 

 

02. 적응성 면역계 (adaptive immune system)

 

 

적응성 면역은 몸이 감염 미생물에 노출되었을 때 자극되며 이때 특정 미생물에 계속적으로 노출되면서

방어능력이 크게 향상되어 이루어지게 되는 특이적인 면역입니다.

 

 

위 이미지로 적응성 면역의 프로세스를 설명하자면,

 

항원을 잡아먹은 백혈구가 또 다른 면역세포인 '보조T세포'에 그 항원에 대한 정보를 제공해주고,

보조T세포는 마치 우편 배달부처럼 그 정보를 '세포독성T세포'와 'B세포'에게 전달해줍니다.

 

정보를 받은 세포독성T세포는 '세포성 면역(cell-mediated immunity)'의 역할을 수행하게 되는데요,

 

이는 항원 정보를 받은 세포독성T세포가 항원에 감염된 세포(암세포 등)를 죽이는 역할입니다.

 

 

 

 

다음으로 B세포는 '체액성 면역(humoral immunity)'의 역할을 수행하는데요,

이는 병원균을 기억하여 그에 대한 항체를 생성하게 만들어 몸을 방어하는 역할입니다.

 

 

즉, 보조T세포로부터 항원 정보를 받은 B세포는 단기적인 방어를 위해 

항원 친화성이 약한 항체를 생성하는 형질모세포로 분화하기도 하고,

장기적인 방어를 위해 나중에 그 항원을 더 효율적으로 공격할 수 있도록 항원의 정보를 기억해두는 기억세포와

그 기억을 기반으로 항원에 대한 친화성을 강화시켜 다음에 또 같은 항원이 침입했을 때

괸화성 항체를 생성하도록 하는 형질세포로 분화되기도 합니다.

 

 

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마지막으로 선천 & 적응성 면역 과정을 정리겸 요약을 해보겠습니다.

첫째로, 병원균이 인체에 침입하려고 할 때, 물리화학적 장벽과 혈액이 

 

병원균의 침입을 막거나 침입한 균을 제거하려고 합니다.

이후 식균작용을 한 백혈구(대식세포, 수지상세포, 호중구 등)가 그 병원균의 정보를 보조T세포에 제시하면

보조T세포는 세포독성T세포를 활성화하여 감염된 세포를 죽이거나

 

B세포를 활성화하여 항원을 기억하게 하고 그에 맞는 항체를 생산하여 항원 항체 반응이 일어나도록 합니다.

 

종합적인 백혈구에 대한 설명은 다음 영상을 통해 노래로 익히면 좋을 듯 합니다.

 

 

 

다음으로 우리 몸의 시스템 중 또 다른 화학적 보호 시스템인 '림프계'에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

림프계 (Lymphatic system) | Notion

 

 

참고로, 본 내용은 아직 전공지식이 불완전한 대학생이 쓴 글인지라 오류가 있을 수 있으니,

 

오류를 발견하셨다면 댓글이나 아래 메일 주소로 메일 남겨주시면 감사드리겠습니다!

 

 

 

참고자료

 

면역계

 

단핵구와 대식세포의 차이