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안녕하세요. 텔로머라제의 모든 것을 알려드리는 텔로머라제 홍보대사입니다.
텔로미어란?
염색체 끝 부분에 붙어있는 반복 염기서열로,
염색체의 손상을 막아주는 역할을 함
텔로머라제란?
텔로미어가 손상되면 복구, 생성해주는 효소
노화를 방지하는 효소
이번 포스트에서는 저번 포스트에 이어 면역과정에 대해 설명드리겠습니다. 저번 포스트에서는 우리 몸에 병원체가 들어왔을 때 즉각적으로 반응하는 선천성 면역에 대해 배웠는데요.
이번에는 들어오는 병원체에 특이적으로 대응하는 후천성 면역, 그 중에서도 체액성 면역에 대해 설명드리겠습니다. 이전의 선천성 면역 포스트를 한 번 보시고 오는 것이 이해에 도움이 될 것 같으니, 맨 밑에 링크 달아두겠습니다. 한 번 보고 오시는 것을 추천드리겠습니다.
● 항원(Antigen)
체액성 면역에 대해 설명드리기 전에, 항원(Antigen)이 정확히 무엇인지부터 설명드리겠습니다. 항원이란 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등과 같이 외부에서 우리 몸에 침입하는 병원체입니다. 굳이 외부에서 들어오는 병원체가 아니더라도, 우리 몸 속에 있는 독소 물질이나 질병세포도 항원이 될 수 있습니다.
즉, 항원은 우리 몸 속에서 일반적으로 발견되지 않는 거대한 신호 전달 분자로, 후천성 면역을 유발하는 물질입니다. 우리의 면역체계는 정상세포와 항원을 구별할 수 있는 능력이 있습니다. 정상세포는 그대로 두면서 항원만을 특이적으로 제거할 수 있는 것이죠. 이것은 이제부터 알아볼 B 림프구(B Lymphocyte) 덕분입니다.
● B 림프구(B Lymphocyte)
독감 바이러스가 몸 안에 들어왔다고 가정해봅시다. 몸 속에 들어온 독감 바이러스는 몸 안에서 증식하기 위해 숙주세포를 찾아다닙니다. 바이러스가 숙주세포를 발견하기 전에, 위 그림처럼 독감 바이러스를 인식하는 B 림프구(B Lymphocyte)가 독감 바이러스와 결합합니다. 그렇다면 B 림프구는 어떤 역할을 하는지 알아봅시다.
B 림프구는 골수(Bone marrow)에서 생성되고 성숙합니다. B 림프구가 성숙하면, 이는 제거하지 않아도 되는 자신의 세포와 외부 항원을 구별할 줄 아는 능력을 갖습니다. 그리고 특정 항원에 특이적으로 결합하는 능력을 발달시키는데요. 즉, 우리 몸의 정상세포는 공격하지 않고 항원만 공격하는 특이성을 갖게 되는 것이죠.
B 림프구가 완전히 성숙하면, 적어도 10,000개의 특수 단백질 수용체를 표면에 갖습니다. 이런 단백질 수용체를 막 결합성 항체(Membrane-bound antibody)라고 합니다.
모든 B 림프구들은 막 결합성 항체를 갖는데, 신기한 점은 각각의 B 림프구는 특정한 종류의 항체를 갖고 있고, 각각의 항체들은 특정한 종류의 항원을 구분하고 결합할 수 있다는 것입니다.
그래서 B 림프구가 다양한 항체를 가지고 있으면, 다양한 항원들을 인식하고 결합해 병원균을 우리 몸에서 제거할 수 있는 것이죠.
● 체액성 면역(Humoral immunity)
골수에서 생성과 성숙을 마친 B 림프구는 혈액이나 림프를 돌아다니며 항원들을 찾아다닙니다. B 림프구에 특이적으로 결합하는 항원을 찾기 위해 돌아다니다가, 특정 항원을 만나면 림프절(Lymph Node)이나 비장(spleen)에서 결합하며 활성화됩니다.
B 림프구 활성화는 두 가지 방향으로 이뤄집니다. 우선, 지속적인 세포분열을 진행해 부모세포와 동일한 종류의 항원을 인식하는 딸세포들이 만들어집니다. 이를 클론 확장(clonal expansion)이라고 하는데요. 이 과정을 통해 동일 항원에 결합하는 항체들이 많이 생겨 항원에 대항할 수 있는 것이죠.
두 번째는 기억세포(Memory cell)로 분화하는 것입니다. 기억세포는 한 번 들어왔던 항원이 이후 다시 들어올 때, 처음 들어왔을 때보다 더 강하고 빠르게 2차 면역 반응을 일으키는 역할을 하는데요. 이 기억세포를 형성하기 위해 백신을 접종하는 것입니다.
이렇게 분화된 기억세포(memory cell)와 작동세포(effector cell)는 항체공장으로써의 역할을 수행합니다. 이 세포들은 특정 항원이 들어오면, 초당 약 2천개의 항체들을 4-5일간 생산하며 항원에 대항합니다.
이 항체들은 혈액과 림프를 타고 움직이며 항원들을 찾아다닙니다. 결합할 수 있는 항원을 찾으면 항체들이 결합해 대식세포의 식균작용을 촉진하는 옵소닌화(Opsonization)를 진행합니다. 이를 통해 항원을 사멸하는 것이죠.
항체가 항원들의 칩입을 막는 방법에는 중화반응(Neutralization)이 있습니다. 항체들이 바이러스나 박테리아 독소에 대한 결합 부위를 물리적으로 차단함으로써, 우리 몸의 조직에 들어갈 수 없게 하는 방법입니다.
항체가 항원을 막는 또 다른 방법으로는 응집반응(Agglutination)이 있습니다. 항체는 여러 개의 결합 부위를 가지고 있기 때문에, 동시에 여러개의 항체와 결합할 수 있습니다. 여러 개의 항체와 결합해 덩어리가 커지면, 쉽게 돌아다닐 수 없게 되는데요. 이 때문에 대식세포가 쉽게 접근해 이것들을 먹어치우게 되는 것이죠.
이처럼 체액성 면역은 항체가 무작위로, 혹은 고의적으로 항원을 만나면서 항원을 사멸하는 기능을 합니다. 즉, 우리의 면역력을 높여주는 것이죠.
● 백신(Vaccine)
앞에서 기억세포를 생성하기 위해 백신을 접종한다는 것을 언급했는데요. 이에 대해 자세히 설명드리겠습니다. 대부분의 백신은 죽거나 극도로 약해진 병원균(항체)으로 만들어집니다.
이 약해진 병원균을 우리 몸에 주입함으로써, 고의적으로 기억세포를 생성하는 것이죠. 그래서 이후 동일한 병원균이 들어오면, 항체를 빠르고 많이 만들어 병에서 나을 수 있는 것입니다.
소아마비, 천연두, 홍역과 같은 심각한 질병의 경우, 백신 접종으로 생명을 구할 수 있습니다. 이 병들은 변이가 잘 일어나지 않기 때문에, 백신을 맞으면 이후에는 또 맞을 필요가 없습니다.
하지만 독감이나 코로나 바이러스의 경우 항원들이 표면을 계속해서 변형시켜 변이를 만듭니다. 그래서 작년에 맞은 독감주사가 올해에는 효과를 발휘하지 않을 수 있는 것이죠. 코로나 백신을 맞았는데도 불구하고 코로나에 걸릴 수도 있는 것이 바로 이 때문입니다.
● 마무리
이번 포스트에서는 후천성 면역, 그 중에서도 체액성 면역에 대해 알아봤습니다. 이 체액성 면역으로도 몸 속으로 들어온 병원균을 완벽하게 차단할 수는 없는데요. 그래서 몸에서는 세포성 면역이라는 것도 수행합니다. 다음 포스트에서는 세포성 면역에 대해 올릴 것이니, 블로그에 자주 들려주시길 바랍니다.
이 블로그에서 중점적으로 다루는 텔로머라제(Telomerase)는 텔로미어(Telomere)의 길이를 유지, 연장시켜주는 효소인데요. 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 길이가 짧아지고, 더 이상 분열할 수 없을 정도로 짧아지면 세포 노화가 시작됩니다.
텔로머라제는 이를 방지해 세포 노화를 억제하는 것이죠. 최근 논문들에서는 텔로머라제가 텔로미어 길이 연장 뿐 아니라 다양한 면역 반응에도 관여한다고 하는데요.
텔로머라제에 대한 자세한 내용은 '관련 논문 카테고리'에 올릴 예정이니, 한 번 보시길 바랍니다.
글 마지막 부분에 전체 영상 보실 수 있게 링크 걸어두었으니 더 관심있으시면 한번 보시는 것을 추천드립니다.
※동영상 출처
채널명: CrashCourse
동영상제목: Immune System, Part2 : Crash Course A & P #46
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