면역이 이루어지는 기관과 백혈구의 역할 및 기작입니다.

면역 기관인 림프구와 림프절의 역할과 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 억제성 T 세포 등의 면역 기작 및 거부 반응이 일어나는 이유입니다.

면역 시스템은 우리 몸에 침입한 미생물 또는 암세포를 인지하여 방어하는 것을 말합니다. 즉, 면역 시스템이 항원(antigen)을 인지하여 직접 침입자를 공격하든가, 항체(antibody)를 만드는 세포의 수를 증가시킵니다. 이 때 항원이 될 수 있는 것들에는 바이러스, 박테리아, 곰팡이 포자, 꽃가루의 표면에 있는 단백질 그리고 이식된 기관의 세포 표면에 있는 분자 등이 있습니다.

면역 시스템이 만들어지는 곳은 척추동물 내의 갈비, 흉골, 장골, 골반 등의 골수(뼈속)의 줄기세포(stem cell)로부터 유래합니다.

줄기 세포는 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포로 즉, 미분화된 세포입니다. 골수는 백혈구, 림프구를 포함하는 모든 혈액 세포를 생산을 담당합니다. 특히, B 림프구(B 세포)는 줄기 세포가 뼈 속에서 그대로 성숙한 것으로 항체를 생성하여 우선적으로 체액 속에 존재하는 바이러스, 박테리아 등에 대한 방어 작용을 합니다.

T 림프구(T 세포)는 가슴뼈 뒤쪽에 위치한 면역계의 특별한 기관이자 척추동물의 내분비샘인 흉선(가슴샘)에서 분화되어 혈액이나 림프를 순환하면서 바이러스나 박테리아에 감염된 세포를 공격하는데, 특히 암세포를 공격합니다. 또한, 사이토카인(cytokine)이라는 화학물질을 분비하는데 이 cytokine이 B세포와 T세포를 조절합니다. 그리고 B 림프구와 T 림프구는 일차 림프 조직입니다. 이차 림프 조직에는 다양한 기관이 존재합니다.

1, 작은 신장 모양의 기관인 림프절은 림프관을 따라서 목과 겨드랑이 그리고 몸의 다른 부분에 모여 있습니다. 각각의 림프절은 그물 같은 조직으로 가득 차 있어 림프구가 천천히 흐르게 하며 백혈구가 병원체를 파괴하도록 돕습니다. 감염이 되면은 림프절이 부어오르고 아프게 됩니다. 림프절에는 큰포식세포(병원균이나 죽은 세포를 빨아들여 파괴)와 림프세포(병원체를 찾아내어 직접 파괴하거나 항체라는 화학물질을 만들어 병원체가 파괴되도록 표시)가 있어 피에 들어 있는 비슷한 세포와 함께 면역계를 형성합니다. 

이들은 우리 몸에 침입하여 질병을 일으키는 특정한 병원균을 알아보고 찾아내어 파괴합니다.

2, 복부 위쪽에 있는 비장(지라)는 큰포식세포와 림프세포를 만들어 감염에 저항합니다.

3, 목에 있는 한 상의 림프조직은 편도선은 음식물과 공기를 통해 들어온 세균을 죽입니다.

4, 림프관은 림프액을 모으고 혈액으로 돌려 보내는 전신에 존재하는 관으로 림프구 수송을 담당합니다.

5, 소장 끝부분인 회장의 페이어스 패취(Peyers patch)라는 기관은 내장 벽에 있는 림프 조직의 작은 모임으로 숙성된 림프구 저장과 상호 작용합니다.

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▣방어 역할을 하는 백혈구에 대해서 알아보겠습니다.

1, 자연살생(NK)세포는 미결정 세포독성 세포로 바이러스 감염 세포와 종양세포를 접촉하여 죽이는 기작을 이용하여 사멸시킵니다.

2, 단핵백혈구는 혈액이나 조직 안을 돌아다니면서 세균이나 이물질을 소화하고 분해하는 거대한 백혈구입니다.

3, 대식세포는 식세포로 비특이적 및 특이적으로 활동을 통해서 세포에 항원 제공하고 손상 조직의 청소와 수리를 돕습니다.

4, 수지상세포는 보조 T 세포에 직접 항원을 제공합니다.

5, B 세포는 5 종류의 항체를 분비하는 효과기 세포입니다. 5종류에는 IgM, IgG, IgA와 특별한 방법으로 숙주세포를 보호하는 것으로 알려진 IgD, IgE가 있습니다.

6, 중성호성백혈구는 빠르게 작용하는 식세포로 염증에 참여하나 지속적인 반응에는 참여하지 않습니다. 세균에 가장 효과적입니다.

7, 호산성백혈구는 어떤 기생충을 공격하는 효소들을 분비합니다.

8, 호염기성백혈구는 가는 혈관에서 염증이 일어나도록 작용하는 히스타민 및 다른 물질을 분비합니다.

9, 보조 T 세포는 B 세포와 T 세포의 빠른 분열과 분화를 자극하는 인터류킨을 분비하는 효과기 세포입니다.

10, 세포독성 T 세포는 감염된 세포, 종양 세포 및 외부의 세포를 접촉하여 죽이는 기작을 이용하여 죽이는 효과기 세포입니다.

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▣T 세포들의 면역 기작입니다.

1, 세포독성 T 세포 (Cytotoxin T cell ; Tc)를 킬러 T 세포라고도 하며 실제로 다른 세포를 죽이는 유일한 T 세포입니다.

활성화가 되면 표적세포 즉, 감염된 체세포을 확인합니다. 이 과정은 자신의 표면에 있는 수용체 단백질과 감염된 세포의 표면단백질이 자기-비자기 복합체(self-nonself complex) 형성하는 것입니다. 즉, 적군과 아군을 구별하여 적군인 경우에는 퍼포린(perforin)이라는 단백질을 합성한 다음 방출하여 감염된 체세포 세포막에 부착하여 세포막에 구멍을 만듭니다. 결국 감염된 체세포는 세포가 물리적으로 파괴되는 현상인 용균이 발생되어 죽게됩니다.

2, 보조 T 세포 (helper T cell ; TH)는 항원을 보유한 세포로 항원제시세포(APC : Antigen-presenting Cells)와 상호 작용합니다.

①전형적인 항원제시세포에는 대식세포(macrophage)가 있습니다.

항원제시세포는 이물질을 삼킨 후 그들의 항원을 자신의 표면에 부착시킵니다.(적군의 정보를 수집하여 아군이 적군인 것처럼 속이는 과정) 즉 항원제시세포는 자신이 표면 단백질을 가지고 있고 이 표면 단백질에 외래 단백질이 부착됩니다.

②∼③항원제시세포에 자기 비자기 복합체(self-nonself complex)를 형성합니다.

④보조 T세포는 자기-비자기 복합체를 인지하고 활성화 됩니다. 보조 T 세포가 인지하여 결합하면 항원제시세포는 인터류킨1(IL-1)을 분비합니다.

⑤IL-1은 보조 T세포가 IL-2를 분비하도록 합니다.

⑥∼⑦IL-2는 보조 T 세포가 성장 분화하여 클론(Clone)을 형성 하도록 합니다. 또한, 세포 독성 T 세포를 활성화 시킬 뿐만 아니라 B 세포의 활성화도 도와줍니다.

3, 억제성 T 세포(suppressor T cell ; Ts)는 다른 T 세포와 B 세포의 활성을 억제시킵니다. 즉, 감염된 것들이 없어지면 suppressor T cell에 의한 면역반응을 끝냅니다.

T 세포 종류에 대해서 정리해 보면은 흉선에서 교육을 받은 T세포는 3종류로 구분할 수 있는데 킬러 T 세포는 바이러스와 암세포에 달라붙어 파괴하는 일을 하고, 보조 T 세포는 B 세포로 하여금 항체를 만들도록 하여 면역력을 높여주고, 억제성 T세포는 필요에 따라서 면역반응을 끝내게 하는 억제력을 가지고 있습니다.

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▣거부 반응이 일어나는 이유입니다.

사람마다 세포표면에 조금씩 다른 MHC라는 단백질을 가지고 있기 때문입니다. 즉, 이식 수술을 할 때 면역계가 이식되는 세포를 외부세포로 간주하여 T 세포계가 이식조직을 공격하여 파괴시키는 거부반응이 일어납니다.

MHC(major histocompatibility complex)를 주조직 적합성 복합체라고 하며 유전자에 의해서 만들어 지고 2종류가 있습니다. class I MHC는 거의 모든 체세포에 존재하며 세포독성 세포가 인지합니다. 그리고 class II MHC는 대식세포, B 세포, T cell에 존재하며 보조T 세포가 인지합니다.