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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 특이적으로 대응하는 후천성 면역, 그 중에서 체액성 면역에 대해 배웠는데요.
이번 포스트에서는 후천성 면역 중 세포성 면역에 대해 설명드리겠습니다. 이전에 올린 선천성 면역과 체액성 면역 포스트를 한 번 보시고 오는 것이 이해에 도움이 될 것 같은데요. 맨 밑에 링크 달아두었으니 한 번 보고 오시는 것을 추천드리겠습니다.
●T 림프구(T Lymphocyte)
T 림프구(T Lymphocyte)는 세포성 면역에서 매우 중요한 역할을 하는 림프구입니다. 흔히 T세포(T cell)라고 부르며 바이러스나 박테리아, 혹은 암세포를 찾아다니며 제거하는 역할을 하죠.
T세포는 면역반응에서 다양한 역할들을 수행하는데요. 우선 염증을 유발하고, 선천성 면역에서 주된 역할을 하는 대식세포를 활성화 시킵니다. 또한 다른 T세포를 활성화 시키기도 하면서 면역반응을 조절합니다. T세포가 세포성 면역에서 어떤 역할을 하는지는 뒤에서 자세히 설명드리겠습니다.
● 주조직적합성 복합체(Major histocompatibility complex, MHC)
대식세포가 병원균을 잡아먹는 식균작용을 하면, 잡아먹은 병원균을 작은 분자들로 쪼개 세포막 바깥쪽에 표시합니다. 마치 전쟁에서 이긴 뒤 승리 깃발을 꽂는 것처럼 말이죠. 이처럼 세포 표면에 항원을 제시하는 기능을 하는 단백질을 주조직적합성 복합체(Major histocompatibility complex, MHC)라고 합니다.
병원체에 감염된 체세포는 세포 내부에서 병원체를 식포 등으로 둘러싼 뒤 리소좀의 가수분해효소로 잘게 조각냅니다. 이러한 조각을 항원 조각(Antigen fragment)이라고 하는데요. 항원 조각은 세포 내의 주조직적합성 복합체(MHC) 의 윗부분에 결합해 세포막으로 이동하여 노출됩니다. 이러한 일련의 과정을 '항원 제시'라고 하며, 이를 수행하는 세포를 '항원제시 세포(Antigen presenting cell, APC)' 라고 합니다.
일반적인 체세포는 Ⅰ 형 MHC에 항원 조각을 노출시킵니다. 세포독성 T 림프구(CD8+ T림프구)는 세포 표면의 T세포 수용체(T-cell receptor, TCR)를 이용해 Ⅰ 형 MHC와 항원 조각을 감지하여 결합할 수 있는데요. 결합 이후 활성화된 세포독성 T림프구는 병원체 감염 세포를 제거하는 세포성 면역을 수행하는 것이죠. 쉽게 말해서 MHC에 항원 조각이 없는 건강한 세포는 T세포가 건들지 않고, 위 사진처럼 항원 조각이 있는 병든 세포는 T세포가 가서 제거하는 것입니다.
정리 : Ⅰ 형 MHC 경우 -> 세포독성 T림프구가 관여
대식세포(Macrophage), 수지상 세포(Dendritic cell), B 세포(B cell)와 같은 전문적인 항원제시 세포들은 Ⅱ형 MHC 분자에 항원을 결합시켜 세포막 바깥으로 노출시킵니다. 이 경우에는 보조 T 림프구 (CD4+ T 림프구)가 세포 표면에 있는 T세포 수용체로 이를 감지해 결합합니다.
이로 인해 활성화된 보조 T 림프구는 여러 사이토카인(Cytokine)들을 분비해 B 림프구 및 세포독성 T 림프구와 같은 여러 면역 세포들을 활성화시켜 다양한 면역작용을 일으킵니다.
정리 : Ⅱ형 MHC 분자 경우 -> 보조 T림프구 활성 -> 세포독성 T림프구 활성
● 세포성 면역(Cellular Immunity)
세포성 면역은 T세포에 의해서 일어납니다. T세포의 종류는 위 사진처럼 다양한데요. 이 중에서 보조 T세포(Helper T cell)와 세포독성 T세포(Cytotoxic T cell)가 세포성 면역에 주로 관여합니다.
보조 T세포는 병원체를 직접 제거할 수는 없지만, 위 사진처럼 호루라기를 불어 면역과정을 활성화시킬 수 있습니다. 이에 반해 세포 독성 T세포는 직접 병원체를 제거하는 역할을 합니다.
앞에서 대식세포가 병원균을 잡아먹는 식균작용을 하면, 병원체의 일부인 항원을 대식세포 표면에 제시한다고 언급했습니다. 이 때 보조 T림프구가 대식세포 표면의 항원과 결합하게 되는데요. 대식세포는 보조 T림프구가 활성화되도록 신호 물질을 분비하고, 이를 통해 보조 T림프구는 활성화 됩니다. 활성화 된 보조 T림프구는 세포 독성 T림프구를 활성화시키는 물질을 분비하고, 이를 통해 활성화된 세포독성 T림프구는 병원체를 제거하는 것이죠.
정리 : 대식세포 표면 항원 -> 보조 T림프구 활성화 -> 세포독성 T림프구 활성화
그렇다면 세포독성 T림프구는 어떤 방법으로 병원체를 제거하는 것일까요?
활성화(성숙)된 세포독성 T 세포에는 항원 인식부위가 있습니다. 이 부위에 항원이 결합하게 되면, 항원 특이적 면역반응이 일어나는 것이죠. 항원과 결합한 세포독성 T세포는 외포 작용(Exocytosis)을 통해 퍼포린(Perforin)이라는 효소를 분비해 항원 세포막에 구멍을 뚫습니다. 이 구멍을 통해 물이나 이온들이 들어가게 되고, 이를 통해 세포자연사(apoptopsis)가 발생해 병원체를 파괴하는 것이죠.
● 마무리
이번 포스트에서는 후천성 면역, 그 중에서도 세포성 면역에 대해 알아봤습니다. 지금까지 면역과정을 총 3개 포스트에 걸쳐 올렸는데요. 선천성 면역부터 시작해서 세포성면역까지, 매우 중요한 내용이니 여러번 보시면서 숙지하시길 바랍니다.
최근 이 블로그에서 중점적으로 다루는 텔로머라제(Telomerase)가 면역과정에도 관여한다는 여러 연구논문들이 발표되고 있습니다. 텔로머라제는 텔로미어(Telomere)의 길이를 유지, 연장시켜주는 효소인데요. 텔로미어는 세포가 분열할 때마다 길이가 짧아지고, 더 이상 분열할 수 없을 정도로 짧아지면 세포 노화가 시작되는 것이죠. 텔로머라제는 이를 방지해 세포 노화를 억제하는 것입니다.
최근 텔로머라제가 텔로미어 길이를 길게 해주는 것 뿐 아니라 면역과정, 뇌기능, 우울증 등에도 관여한다는 논문들이 많이 발표되고 있는데요. 이에 대한 자세한 내용들은 '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
1. 채널명: CrashCourse
동영상제목: Immune System, Part3 : Crash Course A & P #47
2. 채널명 : Amoeba Sisters
동영상제목 : 면역 반응(체계)
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