선천면역(natural immunity)이란

면역(Immumity)과 면역반응(Immune reponse)

 

'면역'이란 단어의 의미를 쉽게 풀이하자면, '질병으로부터의 보호'를 뜻합니다. 우리 몸에 박테리아, 바이러스, 세균 등 외부 침입 인자들이 침입하게 되면 우리 몸을 보호하는 세포와 분자들이 면역계(Immune system)을 구성하면서 바이러스와 세균에 대해 상호 협동 작용을 하게 되는데요. 이러한 면역계의 상호 협동적인 반응을 면역 반응(Immune response)라고 불립니다.

 

 

 

 

선천면역의 구분

 

세균이나 바이러스들에 대한 면역 반응은 크게 선천면역(자연면역)반응과 적응면역반응으로 구분할 수 있는데요. '내재 면역'(Innate immunity)라고도 불리는 선천면역은 외부 침입 인자에 감염되기 전부터 본래 가지고 있는 자연면역(natural immunity)로써 선천면역의 주된 역할은 자기(Self)와 비자기;외부항원(non-self)를 구분함으로써 외부침입인자(병원체)를 인지하는 것입니다. 

 

이러한 자연면역은 우리 몸에서는 크게 3가지로 아래와 같이 구분할 수 있습니다. 

 

인체의 자연적 방어기전은 물리적,화학적,세포적 방어벽으로 이루어져있습니다.

 

1) 물리적 방어벽

 

자연면역의 물리적 방어체계는 크게 피부와 호흡기, 소화기의 위장관, 비뇨생식기관의 점막 상피로 구성되어 있습니다. 가령, 피부의 표피층은 케라틴이라고 불리는 방수성단백질로 구성되어 병원체가 신체 내로 통과할 수 없는 물리적 장벽을 형성합니다. 

 

또한 소화기와 호흡기,비뇨생식기관 등은 점막으로 이루어져 있는데 병원체 침입 시 항균 또는 항바이러스 물질들을 포함하는 침과 눈물 그리고 점액 등을 분비하여 병원체를 씻어내고 제거하는 기능을 함과 동시에 점막에 있는 섬모를 이용하여(섬모운동) 점액에 의해 포획된 외부 병원체를 외부로 배출합니다.

 

 

2) 화학적 방어벽

 

물리적 방어벽이 뚫리게 되면, 2차적으로 화학적 방어벽이 등장하게 되는데요. 자연면역의 화학적 방어체계는 눈물이나 침, 그리고 소화기 계통, 특히 위장에서 분비되는 위산이나 비뇨기계통에서 배출되는 소변 등으로 구성된 ph조절계, 그리고 체온 등으로 구성되어 있습니다.

 

가령 눈물 에서 함께 분비되는 항균 효소 중 하나인 리소자임(Lysozyme)은 세균이 세포벽에 있는 점액 다당류 등을 가수 분해함으로써 세균의 감염을 막는 역할을 하며, 위산과 담즙산, 소변 등은 높은 ph(산성도)를 유지함으로써 단백질로 구성된 미생물을 녹여 제거시키는 역할을 합니다.

 

또한 외부 침입인자가 물리적 방어벽을 뚫고 신체 내로 침입하면, 아래에서 소개할 대식세포나 수지상 세포 등 선천성 면역세포와 싸우게 되는데요. 이때 분비되는 사이토카인이 혈류를 타고 뇌의 중추신경계에 신호를 전달하게 되면, 뇌의 중추신경계에서는 체온을 끌어올려 바이러스의 증식을 하지 못하게끔 합니다. 

 

 

 

3) 세포성 방어벽

 

선천면역의 마지막 방어벽인 세포성 방어벽의 역할은 크게 ① 외부 침입인자의 포식과 ② 다음 글에서 소개할 적응면역세포 중 하나인 T 세포에 항원을 제시하는 역할을 합니다. 

 

 

선천면역계의 주요 세포들

 

- 탐식세포(phagocytic cells) 

 

여러 종류의 세포가 탐식작용을 하지만, 그중에서도 전문화된 탐식 세포로는 대식세포(macrophage)와 과립형 백혈구 중 하나인 호중구(neitrophil)를 들 수 있습니다.

 

대식세포는 주로 조직에 존재하는 단핵 탐식세포로 단구 세포(단핵구, monocyte) 형태로 혈액을 통하여 순환하면서 크기가 커지고 조직으로 이동하여 조직 특이적인 대식세포로 분화됩니다. 대식세포는 세포가 분포되어 있는 위치에 따라서 조직구,장 대식세포, 폐포 대식세포, 구퍼 세포, 사구체 간질세포, 소교세포, 파골세포 등의 이름으로 불립니다. 

 

대식세포는 세포막의 수용체를 이용하여 병원균 등 항원의 표면 분자를 구분하고 인식하여 T세포가 감지하도록 제시하는 항원제시세포(APC)로 분류됩니다.

 

호중구는 백혈구의 일종으로 골수에서 조혈작용에 의해 생성된 후, 혀액으로 이동하여 8시간 정도 인체를 순환한 후 조직으로 이동한 후 수일 동안 조직에 머물다가 조직에서 죽거나 점막에서 소실됩니다. 일반적으로 감염이 발생하면, 감염 부위에 가장 먼저 도착하는 면역계 세포로써 호중구 역시 대식세포와 마찬가지로 대식 작용을 하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 대식세포와는 달리 항원제시 능력은 보유하지 않습니다. 

 

 

- 비만세포(mast cells)

 

비만세포는 골수에서 조혈작용에 의해 생성된 비만세포의 전구체가 분화되지 않은 상태로 혈액으로 이동한 하여 피부나, 혈관, 호흡기, 소화기의 점막조직 등에 머물러 있다가 조직이 손상되거나 감염되었을 시 과립 내에 포함되어 있는 히스타민 및 여러 염증 매개물질을 분비하여 혈액 공급량을 증가시켜 보체나 항체 등을 공급하는 역할을 합니다. 

비만세포는 아래에서 소개할 수지상 세포와 비슷한 기능을 갖고 있는데 항원을 림프구에 제시(APC)하며 TNF를 분비하며 여러 사이토카인에 반응하는 등 염증 유발에도 중요한 역할에 관여합니다. 

 

- 수지상세포(dendritic cells)

 

수지상세포는는 세포의 모양이 신경세포의 가지와 유사하다 하여 붙여진 이름의 세포로써 탐식 기능과 항원제시기능을 동시에 수행하는 등 감염 미생물과 적응 면역계를 중계하는 중요한 역할을 합니다. 

수지상 세포는 크게 랑게르한스 수지상세포, 간질성 수지상세포, 단핵구 유래 수지상세포, 형질세포성세포 유래 수지상세포 등 4가지로 분류할 수 있는데, 각각의 수지상세포는 서로 다른 장소에서 서로 다른 경로를 통하여 조혈 줄기세포로부터 생성됩니다. 특히 단핵구 유래 수지상세포는 림프절 내에 존재하는데 선천면역 세포로써 항원제시세포로서의 역할을 담당합니다. 

 

 

- 자연살해세포(natural killer(NK) cells)

NK 세포는 적응면역에서의 T세포 와는 달리 항원 특이적인 수용체를 가지고 있지 않으므로 자연적, 선천적으로  종양세포와 바이러스에 감염된 세포 등과 같이 이상을 나타내는 세포를 제거하는 세포로 알려져 있습니다. 

 

선천면역계의 주요 세포들의 특징