면역계를 구성하는 세포에 대하여(2)

앞 포스터에 이어서 면역계에서 중요한 역할을 담당하는 B림프구, T림프구, NK세포에 대해 알아보려 합니다.

B림프구

B세포라고 부르기도 합니다. 골수(bone marrow)에서 B림프구가 성숙되는 것으로 발견되었다고 합니다. 성숙된 B림프구는 세포막에 항원 수용체로 작용하는 항체(면역글로불린)가 결합되어 있어서 다른 림프구나 세포와 명확하게 구별할 수 있습니다. B림프구 1개에는 약 15만개의 항체 분자가 세포막에 존재하는데, 이는 모두 항원 결합부위가 같습니다. B림프구는 체세포 과돌연변이(somatic hypermutation)과정을 통해 항원과 결합할 수 있는 능력을 높일 수 있고, 클래스 변환(class switching)과정을 통해 항체의 동형(isotype)을 생성할 수 있는 능력이 있습니다. 

활성화된 B림프구는 최종적으로 형질세포(plasma cell)로 분화합니다. 형질세포는 효면에 결합한 항체는 사라졌고, 분비형 항체를 만들도록 특화된 세포입니다. 한개의 세포가 1초에 약 수천 개 이상의 항체를 생성 및 분비할 수 있습니다.

 

T림프구

T림프구 명명은 가슴샘(thymus)에서 유래되었으며, T림프구가 성숙되는 장소입니다. B림프구와 마찬가지로 T림프구도 특이적으로 항원과 결합하는 분자인 T림프구 수용체(T-cell receptor)를 세포막에 발현하고 있습니다. 항원을 단독으로 인지할 수 있는 B림프구와 달리, T-cell receptor는 주조직적합복합체(major histocompatibility compled, MHC)분자에 결합한 항원만 인지하는 특징이 있습니다. MHC 분자는 크게 두가지 유형으로 나뉩니다. 척추동물 유핵세포 대부분에 발현되어있는 제 1형, 전문적으로 항원전달 역할을 하는 항원전달세포에서 발현되는 제2형 입니다. 제 2형은 염증 시 일부 다른 세포에서도 발현될 수 있습니다.

 

T림프구는 조력 T림프구(T helper)와 세포독성 T림프구(T cytotoxic) 의 두가지 집단으로 구분됩니다. 이 두 집단은 표면에 각각 막 당단백질인 CD4와 CD8 중 한가지만 발현하고 있어서 구분이 가능합니다. 일반적으로  CD4를 발현하는 세포는 제 2형 MHC분자(MHC class II)와 결합한 항원을 인지하는 T helper 림프구로 작용합니다. CD8를 발현하고, 제 1형 MHC분자(MHC class I)와 결합한 항원을 인지하는 T cytotoxic 림프구로 작용합니다. 연구 결과에 따르면 성인의 혈액에서 CD4+ T cell 과 CD8+ T cell 의 비율은 2:1 정도 이지만 면역 질환 등에 의해서 이 비율은 달라질 수 있습니다.

 

CD8+ T cell 은 MHC 항원 복합체를 만나게 되면 활성화 되면서 세포독성 T림프구(cytotoxic T lymphocyte, CTL)로 분화합니다. 세포독성 T림프구는 종양세포 , 바이러스에 감염된 세포 및 이식받은 조직세포와 같이 MHC class I 에 결합된 항원을 발현하고 있는 세포의 제거에 중요한 역할을 합니다. 이 세포의 증식과 분화에는 CD4+ T cell 의 도움이 필요합니다. 

 

Naive CD4+ T cell은 T cell receptor를 사용하여 항원전달세포의 표면을 검색합니다. MHC-항원 복합체와 결합하면 활성화되고 증식하여 다양한 작동 T세포아형으로 분화합니다. 세포 내 기생병원체에 대한 면역반응은 T helper Type I cell 에 의해, 많은 세포 외부의 병원체에 대한 면역반응은 T helper Type 2 cell에 의해 조절됩니다. 

 

NK세포

B림프구, T림프구와 밀접하게 연관되어 있습니다. 그런데 앞서 설명한 면역 세포들과는 조금 다르게 항원특이적인 수용체를 발현하지 않고, 선천면역계에 속합니다. NK1.1 이라는 표지 단백질을 세포 표면에 발현하고 있고, 세포독성과립을 포함하고 있습니다. 형태학적 특징으로 인해 큰과립성림프구로 알려져 있고, 사람의 림프구의 5~10% 정도를 차지하고 있습니다. NK세포는 바이러스 등에 감염된 세포, 암 세포 등의 비정상적 세포를 공격하여 죽이는 역할을 합니다.

 

NK세포는 정상세포와 비정상세포를 구분하기 위해서 MHC 분자의 유무를 인식합니다. MHC class I은 대부분 정상세포에서 발현되지만, 일부 암세포 또는 감염된 세포에서는 이 분자의 발현이 낮습니다. MHC class I 의 부재를 인식하기 위해서 NK세포는 MHC class I 에 대한 수용체를 발현합니다. 즉, MHC class I 수용체가 결합하지 못하는 세포와 만나면 NK세포는 비정상적인 세포라고 인식해 표적 세포를 죽입니다.