T세포의 생성과정과 분화

T-CELL의 이미지

 

T세포란 무엇인가?

 

T세포(T cells)는 면역체계의 핵심 역할을 하는 림프구의 일종으로, 감염된 세포를 제거하거나 면역 반응을 조절합니다. T세포는 골수에서 생성된 후, 흉선(thymus)으로 이동해 성숙 및 분화를 완료합니다. 이 과정은 다단계로 이루어지며, 각 단계에서 T세포가 면역 기능을 갖추도록 정교하게 조절됩니다.

 

 

 1. T세포의 기원: 골수에서 시작

- 조혈모세포(Hematopoietic Stem Cells): 

  골수에서 시작된 조혈모세포가 림프구 계열로 분화하여 T세포 전구체(T-cell progenitors)를 형성합니다. 이 전구체 세포는 아직 완전히 성숙하지 않은 상태입니다.

- 흉선으로 이동:  

  T세포 전구체는 혈류를 통해 흉선으로 이동하며, 여기서 본격적인 성숙 과정을 시작합니다.

 

 2. 흉선에서의 성숙 과정

흉선에서 T세포는 항원을 인식하고 면역 기능을 수행할 준비를 합니다. 이 과정은 크게 네 단계로 나뉩니다.

 

2.1. 이중음성 단계(Double Negative Stage)  

- 흉선에 도착한 T세포 전구체는 아직 CD4⁺와 CD8⁺ 표면 단백질이 없는 상태입니다. 이를 "이중음성"이라고 부릅니다.
- 이 단계에서 T세포 수용체(T-cell receptor, TCR) 유전자의 재조합이 시작됩니다.  
  → TCR은 T세포가 항원을 인식하는 핵심 단백질입니다.

 

2.2. 이중양성 단계(Double Positive Stage)

- T세포가 CD4⁺와 CD8⁺ 단백질을 모두 발현합니다. 이를 "이중양성" 상태라 부릅니다.
- 이 단계에서 TCR이 생성되어 자가 MHC 분자(Major Histocompatibility Complex)와 결합할 수 있는지를 시험받습니다.

 

2.3. 양성 선택(Positive Selection) 

- 흉선 피질에서 T세포는 자가 MHC 분자와 결합할 수 있는지 평가받습니다.
  - 결합할 수 있다면 생존(양성 선택), 결합하지 못하면 제거됩니다.  
  → 이는 T세포가 자가 MHC 분자를 통해 항원을 인식하도록 보장하는 과정입니다.

 

2.4. 음성 선택(Negative Selection)

 

- 흉선 수질에서 T세포는 자가항원(self-antigen)에 과도하게 반응하는지를 평가받습니다.
  - 자가항원에 강하게 반응하면 제거됩니다(음성 선택).  
  → 이는 자가면역질환을 예방하기 위한 필수적인 단계입니다.

3. T세포의 분화

양성과 음성 선택을 통과한 T세포는 최종적으로 CD4⁺ 또는 CD8⁺ 단백질 중 하나만 발현하여 특정 유형으로 분화합니다.

 

 

 

- CD4⁺ 헬퍼 T세포(Helper T cells):  
  다른 면역세포를 활성화하고, 면역 반응을 조절합니다.

  - Th1: 세포성 면역 반응을 유도.
  - Th2: 체액성 면역 반응을 유도.
  - Th17: 염증 반응에 관여.

 

 

- CD8⁺ 세포독성 T세포(Cytotoxic T cells):  
  바이러스에 감염된 세포나 암세포를 직접 파괴합니다.

 

 

- 조절 T세포(Regulatory T cells, Treg):  
  면역 반응을 억제하여 자가면역을 방지하고 면역 균형을 유지합니다.

 

조절 T세포의 작동원리

 

 

4. 흉선을 떠나 말초로 이동

성숙한 T세포는 흉선을 떠나 말초 림프기관(림프절, 비장 등)으로 이동하여 활성화 준비 상태를 유지합니다. 이곳에서 T세포는 병원체에 의해 활성화되면 면역 반응을 시작합니다.