chapter 13. 면역계 - knuapp-mic/resources/lecture/animal... · 2015-08-31 · chapter 13....

Chapter 13. 면역계

1. 면역계(immune system)- 면역계 : 병원균 방어를 위한 구조와 반응시스템을 가짐- 선천성(비특이적, innate, nonspecific) 면역 : 비특이적 1차방어 시스템

-> 생물체구조의 일부로 유전 됨, 예) 상피막, 위액-> 작용기전 : 식작용(phagocytosis), 열, 인터페론 방출

- 적응성(특이적, adaptive, specific) 면역 : 한번 노출된 병원균에 대해 방어능력 획득-> 림프구 관여, 특정의 병원균에 대해서만 특이성을 보임


1) 선천성 면역(1) 식작용(phagocytosis)

- 세균세포벽의 세포표지 탄수화물(당단백질, liposaccharide)을 감지- 식세포(호중구, 단핵구, 기관-특이 식세포)가 중요한 역할

-> chemotaxis에 의해 감염부위로 이동 : chemokine에 의해 유인-> 호중구 먼저 도착, 단핵구는 나중에 도착 후 대식세포로 변형-> 감염 확산 시 diapedesis(혈관외 유출) 에 의해 결합조직으로 집결

- 간의 쿠퍼세포(Kupffer cell) : fixed phagocyte 로서 혈액의 이물질, 조직 파편을 식작용으로 제거-> 간 통과 혈액은 무균상태

- 식세포의 아메바운동으로 이물질 유입 후 리소솜효소로 파괴-> 일부 리소솜효소는 식포 형성전 세포외로 방출되어 염증 유발


(1)정상적 식작용, (2)리소솜효소에 의한 염증 유발


(2) 열 : - 병원균에 대한 백혈구의 활동으로 내인성 발열물질(IL-1, IL-6, TNF)을 생산

-> 온도조절중추(시상하부) 자극 -> 발열

(3) 인터페론 : - 바이러스감염에 대해 일시적, 비특이적 내성 생성- 바이러스 감염으로부터 다른 세포들을 보호하는 messenger 로 작용- 특정의 림프구, 자연살해세포(natural killer cell)에 의해 생성


2) 적응면역- 특정의 항원에 대한 특정항체 간의 항원-항체 반응- 항원(antigen) :

-> 특이 항체 생산 자극, 항체와 특이적 결합-> 혈액, 체액에 대해 이질적 성질을 가짐 -> 면역계에 의해 nonself로 구별-> 분자량 10,000 이상-> 동일분자 내에 서로다른 항원결정부위(epitope) 존재 가능 -> 별도의 항체생산 자극

☞ epitope : 항체생산을 자극하고 결합하는 항원부위☞ 합텐(hapten) : 스스로 항원은 아니지만 단백질에 결합, 항원화 되는 유기분자☞ 면역측정(immunoassay) : 항원-항체 결합 측정

Chapter 13. 심박출량조절

☞ ELISA (Enzyme-linked immunosorvent assay)

Chapter 13. 심박출량조절


3) 림프구(lymphocyte)- 골수내 줄기세포(stem cell) -> 혈액세포 생산 -> 세포분열을 통해 림프구로 대치

-> 일부 림프구 : 흉선(thymus)으로 이동, 분화 성숙 -> T 림프구(T cell) 생산-> 골수에서 B 림프구(B cell) 생산

- B 림프구 : 항체를 혈액과 림프로 분비 => 체액성 면역(humoral immunity) 제공-> 항체-매개성 면역(antibody-mediated immunity) 로도 불림

- T 림프구 : 항체분비 없음, 세포에 직접 접촉 => 세포-매개성 면역(cell-mediated immunity)-> 전체 림프구의 65 -85% 차지-> 골수에서 생성된 림프구가 흉선에서 T 림프로 전환-> 혈액을 통해 다른 기관에 정착 -> 항원에 의해 자극 받으면 새로운 T 림프구 생산

- 제 1차 림프기관 : B 림프와 T 림프를 생산하는 골수 및 흉선

- 제 2차 림프기관 : 림프절, 비장, 편도선, 장점막아래의 Peyer’s patch 등-> 상피막에 위치 (항원이 혈액이나 림프로 접근하는 위치)-> 혈액여과, 림프여과의 기능


4) 선천성 및 적응면역반응의 상호작용- 국소염증(local inflammation)에 의해 나타남- 식작용의 비특이적 작용과 보체활성(complement activation)에 의해 시작

- 활성화된 보체 : 식세포를 감염부위로 유인 비특이적 반응 활성화

- 시간 경과 후 B 림프구 자극, 특정항원에 대한 항체 생산

- 항원-항체 결합은 비특이적 면역반응을 크게 증가 : 식세포의 식작용 촉진

☞ Opsonization( 옵소닌작용) : 식작용을 촉진하는 항체의 능력

☞ 비만세포(mast cell) : -> 대부분 조직에서 발견, -> 피부, 세기관지, 장점막에 농축-> 세포내 과립에 histamin 저장 -> 염증반응 및 알레르기 반응 시 방출

-> 혈관의 평활근 이완 -> 모세혈관 침투성 증가 -> diapedesis 촉진 -> 백혈구의 감염부위 집결-> 염증 촉진 cytokine 방출-> TNF-α 분비 : 호중구를 감염부위로 유인하는 chemokine 역할

그림 15.6 백혈구에 의한 염증부위의 침투


2. B 림프구 기능- 항원에 노출되면 세포성장에 의해 기억세포와 형질세포(항체생산 세포)로 성장


1) 항체(antibody)- immunoglobulin으로 5 타입 존재 : IgG, IgA, IgM, IgD, IgE- 혈청속 대부분은 IgG type


* 항체구조- 네개의 상호연결된 polypeptide 사슬- H-chain, L-chain, Constant region, Variable region


2) 보체계(complement protein)- 항원-항체 결합에 의해 활성화되는 혈청단백질- 면역계에 의한 세균 파괴 촉진- C1 ~ C9 형 : 혈장, 체액 내에 불활성화 상태로 존재 -> 항체-항원 결합 후 활성화

-> 기능적으로 구분: (1) 인식(C1) -> (2) 활성화(C4, C2, C3) -> (3) 공격 기능 수행(C5 - C9)☞ 보체결합(Complement fixation) : 공격성분 보체단백질이 세포막에 부착 target cell 을 죽임


☞ 세포막 공격복합체(membrane attack complex) : - C5 ~ C9 보체단백질들이 세포막에 삽입되어 투과구멍 형성 -> 물의 삼투성 변화


3. T 림프구 기능- thymus 에 의해 생산, 항체분비 없이 특정 면역작용 제공- 종류 : killer T cell(cytotoxic T lymphocyte), helper T cell, suppressor T cell

1) killer T cell(cytotoxic T lymphocyte)- 표면분자 CD8에 의해 구별 확인- 이물질을 포함한 체세포 파괴 -> cell-mediated destruction을 통해- 바이러스, 진균 감염 방어, 이식거부반응, 암에 대한 면역 감시- target cell 에 접촉하면 -> perforin, granzyme 효소 분비

-> perforin: 원형질막 구멍 형성, granzyme: 세포내 caspase 활성 촉진 -> DNA 파괴2) helper T cell & suppressor T cell

- B cell 과 killer T cell 의 반응을 조절 -> 증가 (by Th cell) 및 억제(by Ts cell) ☞ lymphokine : 림프구( T 림프구, 대식세포 등)가 생산하는 cytokine

- cytokine : 면역반응을 조절하는 polypeptide - interleukin : 항원에 의해 T 세포가 만들어 내는 cytokine 총칭 (IL-1~ ) -> 1차적으로 T 세포에 작용- G-CSF(granulocyte colony-stimulating factor), GM-CSF(granulocyte-monocyte CSF)

-> 백혈구 발생 촉진- Th1 -> IL-2, γ-IL 생성 -> killer T cell 활성화- Th2 -> IL-4,IL-5, IL-10 등 분비, IL-4 -> 알레르기 면역반응에 관여

항원은 B, T 림프구의 클론 생산을 자극하지만 B 림프구 클론의 생산은 T 림프구에 의해 조절됨


3) T cell receptor(TCR)- 항원제공세포 (antigen presenting cell, APC)가 제공하는 항원과 결합하기 위한 T 세포상의 수용체- B 세포의 항원인식 항체 기능에 대응- APC : mast cell, dentritic cell(수지상 세포)

-> 항원을 가진 미생물의 침입 부위(피부, 장점막, 폐)에 농축 존재-> pinocytosis(음세포작용)으로 단백질 항원 유입 -> 분해 후 단편은 세포표면으로 이동

-> 세포표면에서 조직적합항원(histocompatability antigen)과 결합 -> T 세포 활성화

☞ 조직적합항원(histocompatability antigen, major histocompatability comlex, MHC)- 성숙한 적혈구를 제외한 모든 조직세포의 세포막에 존재하는 개체 고유의 표지단백질- 이종항원과 결합 -> TCR을 통해 T cell 과 결합 -> T 세포 활성화- class-I, II 로 구분

-> class-I : 적혈구를 제외한 신체의 모든 세포가 생산 -> 이종항원과 결합 killer T cell 활성화 - 살해-> class-II : APC 에 의해서만 생산 -> 이종항원과 결합, helper T cell 활성화 -> B 세포 면역반응 촉진

- 이종항원과 결합한 MHC 가 TCR 에 결합하기 위해 공동수용체(coreceptor) 필요-> CD8 for killer T cell-> CD4 for helper T cell


이종항원이 MHC 분자와 연관하여 T 림프구에 제공됨. 각 T cell의 coreceptor들은각 T cell이 특정의 MHC와만 작용할 수 있도록 확인함.


* APC-MHC class-II + 이종항원 + helper T cell 연결과 B 세포 활성화


* 조직세포-MHC class-I + 이종항원 + killer T cell 연결과 감염세포 파괴


* 대식세포, helper T cell, killer T cell 상호작용

동일 항원


* 대식세포, helper T cell, B cell 상호작용 : 이종항원이 B 세포의 Ig receptor에 부착할 때helper T cell에 의한 B 세포의 체액성 면역반응 촉진


4) T cell의 파괴- 감염이 끝난 후 활성화된 T 림프구의 제거 목적- T 세포가 생산하는 표면수용체(surface receptor) FAS에 의해 일어남

-> FAS 생산은 감염 중 증가

- 감염 며칠 후 활성화된 T 세포는 별도의 FAS ligand를 세포 표면에 생성

- FAS ligand 와 FAS의 결합 -> T cell의 apoptosis 유발


4. 능동면역과 수동면역1) 능동면역(active immunity)

- 특정항원에 대한 사전노출을 필요로 함- 병원균 처음 노출 :

항체 형성 시 까지 5-10 일 잠복기 필요=> 느린 1차 반응

- 동일한 항원에 2차 노출 될 때-> 빠른 항체 생산 => 2차 반응

- 백신접종


2) 수동면역(passive immunity)- 외부로부터 수용자에게 항체 주입 -> 동일한 항원에 대해 수동적으로 면역화

3) 자가면역(autoimmunity) - 자기항원(self-antigen)을 인지하고 허용하는 능력 상실 결과- T cell 활성화, B 세포에 의한 자가항체 생산 -> 염증, 기관 손상(류마티스성 관절염)

chapter 13. 면역계 - knuapp-mic/resources/lecture/animal... · 2015-08-31 · chapter 13....

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