1. 면역계 (immune system) - 면역계 : 병원균방어를위한구조와반응시스템을가짐 - 선천성 ( 비특이적, innate, nonspecific) 면역 : 비특이적 1차방어시스템 -> 생물체구조의일부로유전됨, 예 ) 상피막, 위액 -> 작용기전 : 식작용 (phagocytosis), 열, 인터페론방출 - 적응성 ( 특이적, adaptive, specific) 면역 : 한번노출된병원균에대해방어능력획득 -> 림프구관여, 특정의병원균에대해서만특이성을보임
1) 선천성면역 (1) 식작용 (phagocytosis) - 세균세포벽의세포표지탄수화물 ( 당단백질, liposaccharide) 을감지 - 식세포 ( 호중구, 단핵구, 기관-특이식세포 ) 가중요한역할 -> chemotaxis에의해감염부위로이동 : chemokine에의해유인 -> 호중구먼저도착, 단핵구는나중에도착후대식세포로변형 -> 감염확산시 diapedesis( 혈관외유출 ) 에의해결합조직으로집결 - 간의쿠퍼세포 (Kupffer cell) : fixed phagocyte 로서혈액의이물질, 조직파편을식작용으로제거 -> 간통과혈액은무균상태 - 식세포의아메바운동으로이물질유입후리소솜효소로파괴 -> 일부리소솜효소는식포형성전세포외로방출되어염증유발
(1) 정상적식작용, (2) 리소솜효소에의한염증유발
(2) 열 : - 병원균에대한백혈구의활동으로내인성발열물질 (IL-1, IL-6, TNF) 을생산 -> 온도조절중추 ( 시상하부 ) 자극 -> 발열 (3) 인터페론 : - 바이러스감염에대해일시적, 비특이적내성생성 - 바이러스감염으로부터다른세포들을보호하는 messenger 로작용 - 특정의림프구, 자연살해세포 (natural killer cell) 에의해생성
2) 적응면역 - 특정의항원에대한특정항체간의항원-항체반응 - 항원 (antigen) : -> 특이항체생산자극, 항체와특이적결합 -> 혈액, 체액에대해이질적성질을가짐 -> 면역계에의해 nonself로구별 -> 분자량 10,000 이상 -> 동일분자내에서로다른항원결정부위 (epitope) 존재가능 -> 별도의항체생산자극 epitope : 항체생산을자극하고결합하는항원부위 합텐 (hapten) : 스스로항원은아니지만단백질에결합, 항원화되는유기분자 면역측정 (immunoassay) : 항원-항체결합측정
ELISA (Enzyme-linked immunosorvent assay) Chapter 13. 심박출량조절
Chapter 13. 심박출량조절
3) 림프구 (lymphocyte) - 골수내줄기세포 (stem cell) -> 혈액세포생산 -> 세포분열을통해림프구로대치 -> 일부림프구 : 흉선 (thymus) 으로이동, 분화성숙 -> T 림프구 (T cell) 생산 -> 골수에서 B 림프구 (B cell) 생산 - B 림프구 : 항체를혈액과림프로분비 => 체액성면역 (humoral immunity) 제공 -> 항체 - 매개성면역 (antibody-mediated immunity) 로도불림 - T 림프구 : 항체분비없음, 세포에직접접촉 => 세포-매개성면역 (cell-mediated immunity) -> 전체림프구의 65-85% 차지 -> 골수에서생성된림프구가흉선에서 T 림프로전환 -> 혈액을통해다른기관에정착 -> 항원에의해자극받으면새로운 T 림프구생산 - 제 1 차림프기관 : B 림프와 T 림프를생산하는골수및흉선 - 제 2 차림프기관 : 림프절, 비장, 편도선, 장점막아래의 Peyer s patch 등 -> 상피막에위치 ( 항원이혈액이나림프로접근하는위치 ) -> 혈액여과, 림프여과의기능
4) 선천성및적응면역반응의상호작용 - 국소염증 (local inflammation) 에의해나타남 - 식작용의비특이적작용과보체활성 (complement activation) 에의해시작 - 활성화된보체 : 식세포를감염부위로유인비특이적반응활성화 - 시간경과후 B 림프구자극, 특정항원에대한항체생산 - 항원 - 항체결합은비특이적면역반응을크게증가 : 식세포의식작용촉진 Opsonization( 옵소닌작용 ) : 식작용을촉진하는항체의능력 비만세포 (mast cell) : -> 대부분조직에서발견, -> 피부, 세기관지, 장점막에농축 -> 세포내과립에 histamin 저장 -> 염증반응및알레르기반응시방출 -> 혈관의평활근이완 -> 모세혈관침투성증가 -> diapedesis 촉진 -> 백혈구의감염부위집결 -> 염증촉진cytokine 방출 -> TNF-α 분비 : 호중구를감염부위로유인하는 chemokine 역할
그림 15.6 백혈구에의한염증부위의침투
2. B 림프구기능 - 항원에노출되면세포성장에의해기억세포와형질세포 ( 항체생산세포 ) 로성장
1) 항체 (antibody) - immunoglobulin 으로 5 타입존재 : IgG, IgA, IgM, IgD, IgE - 혈청속대부분은 IgG type
* 항체구조 - 네개의상호연결된 polypeptide 사슬 - H-chain, L-chain, Constant region, Variable region
2) 보체계 (complement protein) - 항원-항체결합에의해활성화되는혈청단백질 - 면역계에의한세균파괴촉진 - C1 ~ C9 형 : 혈장, 체액내에불활성화상태로존재 -> 항체-항원결합후활성화 -> 기능적으로구분 : (1) 인식 (C1) -> (2) 활성화 (C4, C2, C3) -> (3) 공격기능수행 (C5 - C9) 보체결합 (Complement fixation) : 공격성분보체단백질이세포막에부착 target cell 을죽임
세포막공격복합체 (membrane attack complex) : - C5 ~ C9 보체단백질들이세포막에삽입되어투과구멍형성 -> 물의삼투성변화
3. T 림프구기능 - thymus 에의해생산, 항체분비없이특정면역작용제공 - 종류 : killer T cell(cytotoxic T lymphocyte), helper T cell, suppressor T cell 1) killer T cell(cytotoxic T lymphocyte) - 표면분자 CD8에의해구별확인 - 이물질을포함한체세포파괴 -> cell-mediated destruction을통해 - 바이러스, 진균감염방어, 이식거부반응, 암에대한면역감시 - target cell 에접촉하면 -> perforin, granzyme 효소분비 -> perforin: 원형질막구멍형성, granzyme: 세포내 caspase 활성촉진 -> DNA 파괴 2) helper T cell & suppressor T cell - B cell 과 killer T cell 의반응을조절 -> 증가 (by Th cell) 및억제 (by Ts cell) lymphokine : 림프구 ( T 림프구, 대식세포등 ) 가생산하는 cytokine - cytokine : 면역반응을조절하는 polypeptide - interleukin : 항원에의해 T 세포가만들어내는 cytokine 총칭 (IL-1~ ) -> 1차적으로 T 세포에작용 - G-CSF(granulocyte colony-stimulating factor), GM-CSF(granulocyte-monocyte CSF) -> 백혈구발생촉진 - Th1 -> IL-2, γ-il 생성 -> killer T cell 활성화 - Th2 -> IL-4,IL-5, IL-10 등분비, IL-4 -> 알레르기면역반응에관여
항원은 B, T 림프구의클론생산을자극하지만 B 림프구클론의생산은 T 림프구에의해조절됨
3) T cell receptor(tcr) - 항원제공세포 (antigen presenting cell, APC) 가제공하는항원과결합하기위한 T 세포상의수용체 - B 세포의항원인식항체기능에대응 - APC : mast cell, dentritic cell( 수지상세포 ) -> 항원을가진미생물의침입부위 ( 피부, 장점막, 폐 ) 에농축존재 -> pinocytosis( 음세포작용 ) 으로단백질항원유입 -> 분해후단편은세포표면으로이동 -> 세포표면에서조직적합항원 (histocompatability antigen) 과결합 -> T 세포활성화 조직적합항원 (histocompatability antigen, major histocompatability comlex, MHC) - 성숙한적혈구를제외한모든조직세포의세포막에존재하는개체고유의표지단백질 - 이종항원과결합 -> TCR을통해 T cell 과결합 -> T 세포활성화 - class-i, II 로구분 -> class-i : 적혈구를제외한신체의모든세포가생산 -> 이종항원과결합 killer T cell 활성화 -살해 -> class-ii : APC 에의해서만생산 -> 이종항원과결합, helper T cell 활성화 -> B 세포면역반응촉진 - 이종항원과결합한 MHC 가 TCR 에결합하기위해공동수용체 (coreceptor) 필요 -> CD8 for killer T cell -> CD4 for helper T cell
이종항원이 MHC 분자와연관하여 T 림프구에제공됨. 각 T cell 의 coreceptor 들은각 T cell 이특정의 MHC 와만작용할수있도록확인함.
* APC-MHC class-ii + 이종항원 + helper T cell 연결과 B 세포활성화 Chapter 13. 면역계
* 조직세포 -MHC class-i + 이종항원 + killer T cell 연결과감염세포파괴 Chapter 13. 면역계
* 대식세포, helper T cell, killer T cell 상호작용 동일항원
* 대식세포, helper T cell, B cell 상호작용 : 이종항원이 B 세포의 Ig receptor 에부착할때 helper T cell 에의한 B 세포의체액성면역반응촉진
4) T cell의파괴 - 감염이끝난후활성화된 T 림프구의제거목적 - T 세포가생산하는표면수용체 (surface receptor) FAS에의해일어남 -> FAS 생산은감염중증가 - 감염며칠후활성화된 T 세포는별도의 FAS ligand 를세포표면에생성 - FAS ligand 와 FAS 의결합 -> T cell 의 apoptosis 유발
4. 능동면역과수동면역 1) 능동면역 (active immunity) - 특정항원에대한사전노출을필요로함 - 병원균처음노출 : 항체형성시까지 5-10 일잠복기필요 => 느린1차반응 - 동일한항원에 2차노출될때 -> 빠른항체생산 => 2차반응 - 백신접종
2) 수동면역 (passive immunity) - 외부로부터수용자에게항체주입 -> 동일한항원에대해수동적으로면역화 3) 자가면역 (autoimmunity) - 자기항원 (self-antigen) 을인지하고허용하는능력상실결과 - T cell 활성화, B 세포에의한자가항체생산 -> 염증, 기관손상 ( 류마티스성관절염 )