B세포의 생성과 성장 과정, 인터루킨의 정의

 

 

 

 

 

 

B세포의 생성과 성장에 대해 살펴보겠습니다. 다양한 혈액 세포들을 생성하는 초기 형태의 세포인 다능성 조혈모세포(조혈 줄기세포)는 골수 안에서 림프구 계통으로 방향을 잡은 줄기세포에서 분화합니다. 이러한 줄기세포에서 분화된 B세포는 하나의 B세포가 한 종류의 항원에 반응하는 항원 수용체만 갖게 됩니다. 이 항원 수용체는 면역 글로불린, 즉 항체로 알려져 있습니다. 면역 반응에서 무수히 다양하고 많은 항원에 대응하기 위해서는 다양한 종류의 B세포가 필요합니다. 이러한 다양성은 생체에서 유전자 재조합이라는 체계에 의해 가능합니다.

 

 

B세포의 성장, 분화 과정

B세포는 골수에서 항원 비의존기(antigen-independent phase)라는 발달 과정을 거치게 됩니다. 구체적으로 살펴보면 골수안에서 다능성 조혈모세포로부터 B세포가 생성되는데, 이 B세포는 프리 B세포로 알려진 초기 형태의 미성숙 상태의 세포입니다. 이때 프리 B세포가 항원 수용체인 IgM(면역 글로불린 M)을 세포 표면에 보유하는 미성숙 B세포로 분화합니다. 이어서 IgM의 H사슬 C영역(불변부)에서 아이소타입 변환이 발생합니다. 여기서 아이소타입이란, 항체의 일부인 H사슬의 아이소타입을 변화하는 과정을 의미합니다. 이 과정을 통해 IgM의 H사슬이 IgD로 변환됩니다. 

 

IgM의 H사슬에서의 아이소타입 변환을 거친 B세포는 더 성숙한 상태로 발달합니다. 세포막 표면에 IgM와 IgD를 모두 갖춘 더 성숙한 B세포는 골수를 떠나 림프조직으로 이동합니다. 여기서 림프조직은 우리 몸의 다양한 부위에 위치한 림프절,비장, 페이어판, 흉선 등을 포함합니다. 여기까지의 B세포 분화, 성숙 과정은 항원의 관여 없이 진행되는데, 이를 '항원 비의존기'라고 합니다.

 

B세포가 항원 자극을 받아 항원과 결합한 후, B세포는 아이소타입 전환을 통해 항체의 클래스가 변화합니다. 이러한 클래스 변환은 B 세포가 다양한 종류의 항체를 생성할 수 있도록 합니다. 예를 들어, IgM에서 IgG로, 혹은 IgM에서 IgA로 변환되는 과정을 말합니다. 클래스 변환이 일어난 B세포는 비로소 다양한 항체를 생산할 수 있는 상태가 됩니다. 이 단계를 일컬어 '항원 의존기'라 합니다.

 

 

B세포의 클론의 확대

항원과 대응 관계에 있는 B세포는 해당 항원에 대한 자극을 받으면 활성화 되고 증식하게 됩니다. 이러한 과정을 통해 항원에 대한 B세포의 수가 증가하는데, 이를 가리켜 '클론의 확대'라고 부릅니다. 클론의 확대를 예를 들어 설명하면, 특정 세균에 감염된 경우 면역 체계는 해당 세균에 특이적으로 반응하는 B세포를 증식하게 됩니다. 이러한 B 세포들은 모두 동일한 세균에 대응하는 항체를 생산하게 됩니다. 이들의 모음을 세균에 대응하는 클론이라고 합니다. 이렇듯 클론의 확대는 특정 항원에 대한 반응으로 특정한 종류의 항체 세포가 증가하는 현상을 의미합니다. 이 클론의 확대는 면역 반응의 강도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

 

이때 B세포의 다양한 형태 중 하나인 B세포 단핵구는 활성화 및 클론의 확대가 일어나지 않습니다. 따라서 이러한 B세포 단핵구의 활성화를 위해서는 보조 T 세포(헬퍼 T세포)에 의한 도움이 필요합니다. 동일 항원을 인식한 보조 T세포는 B세포에게 명령을 내려 활성화시키는 역할을 합니다. 이를 위해서는 T세포는 자체적으로 생산한 사이토카인(인터루킨)을 이용하여 B세포를 활성화합니다. 보조 T 세포의 도움을 받아 활성화된 B세포는 최종적으로 항체 생산 세포(형질 세포)로 분화됩니다. 이러한 형질 세포는 해당 항원에 대응하는 항체를 대량으로 생산하게 됩니다.

 

B세포는 인체 외부의 항원을 인식하여 대응하는 것이 중요한 역할이지만, 자가 항원에 반응하는 B세포는 사멸되어 자가 면역 반응을 조절하는 역할을 합니다. 여기서 자가 면역 반응이란, 면역 시스템이 외부의 병원체나 이물질을 탐지하고 제거하는 것이 아니라 류마티스 관절염, 루프스 등처럼 자신의 정상적인 세포를 실수로 공격하는 상황을 의미합니다.

 

 

 

용어 정리

 

인터루킨(Interleukin, IL)

인터루킨은 백혈구에 의해 생성되고 분비되는 분자 집단을 말합니다, 주로 림프구와 다른 면역 세포들 사이에서 정보를 전달하고 조절하는 역할을 합니다. 일반적으로 IL은 T세포 등이 생산.분비하는 사이토카인으로 분류되지만 림포카인 군의 일원이기도 합니다. 인터루킨은 다양한 종류가 있으며, 중요한 역할은 면역 세포의 활성화 및 조절, 자가면역, 염증성 및 종양 질병 등 다양한 생리학적 과정에 관여합니다. 

 

1. 인터루킨-1(IL-1): 염증 반응 및 조혈 조절에 참여하는 사이토카인으로, T 세포 및 기타 면역 세포의 활성화를 유도합니다.

 

2. 인터루킨-2(IL-2): 강력한 항암 효과를 가진 물질 중 하나로, T세포의 성장 및 분열을 촉진시키며, 세포 독성 T세포, NK(자연살해 세포)의 활성화를 유도합니다.

 

3. 인터루킨-4(IL-4): B세포의 활성화를 촉진시켜 항체의 생성을 유도하고, 활성화되지 않은 상태의 보조 T 세포(Th0 세포)에서 Th2 세포로의 분화를 촉진하는 사이토카인입니다.

 

4. 인터루킨-6(IL-6): 염증 반응을 조절하고 B세포의 활성화 및 항체 생산에 관여합니다.

 

5. 인터루킨-10(IL-10): 염증 반응을 억제하고 면역 조절의 평형을 유지합니다.