체액성 면역과 세포성 면역 , 항원에 대한 정의

 

 

체액성 면역

체액성 면역이란 면역 시스템이 작동하는 한 측면으로 혈액이나 림프액 같은 체액에서 작동하는 면역반응을 말합니다. 체액성 면역은 주로 B세포에 의해 주도되며, B세포는 인체가 지금까지 만난 적 없는 수많은 항원(세균, 바이러스, 알레르기 유발 물질) 각각에 대하여 특이적으로 반응하여 항체를 생산합니다. 즉 B세포는 항체를 생산하는데 특화된 세포로 외부에서 침입한 병원균이나 이물질에 결합하여 면역 시스템이 그것들을 제거하도록 돕고 있습니다. 예를 들어 독감 백신을 접종하면 체액성 면역이 백신 항원에 반응하여 항체를 생성하게 됩니다. 그래서 백신 접종 이후에 실제로 독감 바이러스가 침투했을 때  B세포가 반응, 증식하여 그 항원과 결합할 수 있는 특이적인 항체를 만들어 냅니다. 그러한 항체를 통해 한번 침투했던 외부 침입자에 대한 반응으로 다시는 같은 전염병에 걸리지 않는 것입니다.

 

 

세포성 면역

세포성 면역은 체액성 면역과 다르게 주로 세포들 간의 상호작용을 통해 이루어지며, 주로 인체내로 침입한 세균, 바이러스나 비정상적인 세포를 인식하고 사멸하는데 그 중점을 두고 있습니다. 세포성 면역의 주역은 T세포라고 불리는 특정 유형의 백혈구에 의해 주도됩니다. T세포는 면역 반응을 상위 차원에서 조절하며, 감염된 세포나 비정상적인 세포를 직접적으로 인식하고 사멸시킵니다. T세포의 종류는 면역 반응을 조절하는 사령관급인 보조 T세포(헬퍼 T세포)와, 감염 세포나 비정상적인 종양 세포 등을 공격하는 킬러 T 세포(세포 독성 T세포)가 있습니다. 

T세포는 B세포와 마찬가지로 하나의 T세포는 하나의 항원에 반응하고 결합할 수 있는 하나의 항원 수용체를 가지고 있습니다. 이 말은 '특이적 면역 반응'을 설명한 것인데 하나의 항원 수용체는 특이적으로 한 종류의 항원만을 인식한다는 뜻 입니다.

 

인체 내로 침입한 항원을 잡아먹는 대식세포에서 항원 수용체를 매개로 항원 전달을 받은 보조 T세포(헬퍼 T세포)는 같은 항원에 반응하는 B세포에 정보를 전달합니다. 이때 보조 T세포는 같은 항원 수용체를 가진 킬러 T세포가 활성화되고 증식될 수 있도록 명령을 내립니다. 그럼 킬러 T세포는 같은 항원에 감염된 세포를 비정상 세포로 인식하여 사멸합니다.

 

 

 

항원은 무엇인가?

항원은 면역 시스템이 인식하는 외부 병원균이나 이물질을 식별하고 그에 대응하는 반응을 일으키는 세포 속이나 세포 표면에서 볼 수 있는 단백질이나 다당류 등의 분자입니다. 쉽게 말하면, '외부로부터 침입한 무언가'를 B세포나 T세포의 항원 수용체가 인식하고 결합할 수 있는 특정 분자라 생각하면 됩니다. 항원은 보통 흡입이나 섭취로 외부에서 세포 내로 들어오지만, 체내 세포에서 바이러스나 박테리아에 감염되어 생성되기도 합니다. 또한 비감염성 물질( 알레르기, 독소, 꽃가루)에서 유래될 수도 있습니다. 

림프구(T세포, B세포)의 항원 수용체 또는 항체는 항원에 대해 매우 '특이적으로 반응하는데, 항원 수용체에게 인식되어 결합하는 항원의 표면에 있는 맞춤형 삼차원 구조를 항원 결정기 또는 에피토프라고 합니다. 

 

 

 

항원은 완전 항원과 불완전 항원으로 나뉩니다.

 

완전 항원(Complete Antigen)

완전 항원이란 항원을 생체에 투여했을 때 항체의 생산을 유도하는 등 면역 시스템에 대한 모든 필수 조건을 갖춘 항원이라 합니다. 이러한 항원은 T세포나 B세포와 같은 세포들에게 반응을 유도해 항체를 생산하거나 면역 반응을 유도할 수 있습니다. 세균과 바이러스 등 자연계에 존재하는 병원체는 완전 항원입니다. 

 

불완전 항원(Incomplete Antigen 또는 Hapten)

불완전 항원은 스스로 면역 반응을 유발하지 않지만, 완전 황원과 결합하여 면역 반응을 유도할 수 있는 항원 입니다. 불완전 항원을 완전 항원처럼 작동하게 만드는 역할을 하는 것에 운반체(Carrier)라는 혈액 속 단백질이 있습니다. 불완전 항원은 단독으로 항체 생산을 유도하지 못하지만 운반체 분자와 결합하여 불완전 항원-운반체 복합체를 형성합니다. 이 복합체는 면역 체계에 의해 완전 항원으로 간주되며, B세포의 항체 생성이나 T세포의 반응을 유도할 수 있습니다. 

 

불완전 항원의 예시로는 약물 알레르기를 일으키는 약물(페니실린 등)이 있습니다. 알레르기를 일으키는 약물은 주로 작은 분자의 화합물이며, 이러한 화합물은 스스로 면역 반응을 유도하지 못합니다. 하지만 약물의 화합물이 운반체와 결합하면 마치 이종 단백질과 같은 구조로 변화하여 항원이 되고 항체를 유도합니다. 그래서 페니실린이 항원으로 작용하면 항체가 생성되고 이로 인해 두 번째 페니실린을 투여했을 때 아나필락시스 쇼크를 일으키게 됩니다.

 

 

 

항원의 종류

 

이종 항원 (Alloantigen): 이종 항원은 세균, 바이러스, 진균, 원충 등 동일 종 내에서 발생한 것이 아니라 다른 개체에서 유래한 항원을 말합니다.

 

동종 항원 (Isoantigen) : 주조직 적합 향원(MHC), 혈액형 항원 등 동일 종 내에서 서로 다른 개체들 간에도 조직이나 세포의 유전적 다른 형질이 발현되어 기능적 차이를 나타내는 경우가 있습니다.  대표적으로 수혈, 임신, 이식 등과 관계되어 있습니다.

 

자가항원 (Autoantigen) : 자가 항원은 자신의 세포나 조직에서 유래한 항원으로, 정상적인 상태에서는 자기 항원을 인식하지 않고 무시하지만, 류머티스 관절염, 루프스처럼 자가 면역 작용이 잘못 발생하면  자기에 대한 항원성을 나타내는 항원으로 자가 면역 질환의 원인이 됩니다.

 

장기 특이성 항원 (Tissue-specific antigen) : 장기 특이성 항원은 종에 관계없이 특정 조직이나 장기에서 공통적으로 존재하는 항원입니다. 예를 들어 사람과 돼지, 사람과 원숭이와 같이 종을 초월하여 콩팥에서 발현되는 콩팥 조직 특이성 항원은 콩팥의 구조와 기능을 유지하는데 중요합니다.