어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요? 정다연 기자입니다. 이번 기사에서는 선천 면역계에 이어서 병원체가 침입하였을 때 막아주는 후천 면역계에 관해 다루겠습니다.



출처: 본인

후천 면역계는 병원체와의 접촉과 그 병원체를 막고, 기억을 못하는 선천 면역계에 비해, 선천 면역계에 비해 나중에 발동되지만, 기억한다는 특징이 있습니다. 병원체 표본은 자신의 MHC분자(세포 내부를 볼 수 있는 일종의 창)에 병원체의 표본을 보여줍니다. 수지상 세포는 혈류에서 모세혈관을 통해서 림프관으로 넘어갑니다. 림프관에는 림프라는 투명한 액체가 들어 있는데(일부 장기 림프관에선 누리끼리한 색), 림프 내에는 여러 가지 림프구들이 있습니다. 수지상 세포는 여러가지 T cell들을 일일이 접촉합니다.

만일 수지상 세포의 MHC 분자와 맞는 수용체를 가진 T cell을 만나면, 만일 이 표본이 인체의 세포인데, 실수로 인식해서 면역 세포가 자기/비자기를 잘못 인식하는 경우를 막기 위해서 2번 결합하게 만듭니다. 이를 ‘교차 제시’ 라고 합니다. 그러면 T cell은 활성화가 되어서 빠르게 1개가 2개로, 2개가 4개로 분열을 시작합니다. 어느 정도 분열이 되면, a와 b 집단으로 나뉩니다. a 집단은 혈류 내로 빠르게 이동합니다. 그리고 b 집단은 림프관 속을 조금 더 들어가죠.  a 집단의 T cell들은 킬러 T cell이 되어서 감염된 세포들에게 자살 명령을 내립니다. 그러면 감염된 세포들은 자살하게 됩니다. b 집단의 T cell들은 이제 조력 T cell이 되어서 림프 속의 처녀 B cell을 활성화 시킵니다. 실제로 처녀 B cell은 림프 속의 병원체를 감지하고 활성화 될 수도 있습니다. 

처녀 B cell은 활성화 능력이 뛰어날 수록 더 많이 살아남고, 능력이 떨어지는 B cell은 스스로 사라지게 됩니다. 이를 통해 우수한 B cell들만이 남게 됩니다. B cell은 자기 세포의 단백질 구조를 바꿔서 모든 병원체에 대한 항체를 만들 수 있는 구조를 갖추게 됩니다. 단백질 구조를 바꾼다는 이야기는 수 배열 같이 ‘12345’ 를 ‘23451’ 같은 것들로 바꾸는 것을 말합니다. 단백질은 여러가지 길이, 구조가 있기에 모든 병원체의 항체를 만들 수 있기 때문입니다. 이제 B cell이 활성화 되면, 형질세포로 전환됩니다. 형질세포로 전환되면, 이제 B cell은 ‘항체’ 라는 유용한 전략을 사용할 수 있게 됩니다. 



출처: 본인

항체는 단백질로 이루어진 물질입니다. 형질세포로 전환된 B cell은 항체를 만들기 시작합니다. 항체들은 병원체에 붙어서 보체가 한 것 처럼 ‘옵소닌화’를 합니다. 각각의 항체는 다음과 같은 역활들을 합니다. 

IgM:형질세포가 생산하는 항체 대부분을 차지합니다. 항체를 윗부분은 집게발로, 밑부분은 엉덩이로 말하자면, IgM은 다섯 개의 항체가 엉덩이를 붙인 채 결합한 형태입니다. 그 덕분에 더 많은 보체가 활성화 가능하게 도와줍니다. IgM 항체는 조금 더 정교하고 정확한 항체가 생산 될 때 까지 시간을 버는 역활을 합니다.

IgG: 이 항체에는 조금 다른 유형들이 몇 개 있습니다. 첫번 째 항체는 보채처럼 옵소닌화를 잘 이룹니다. 두 번째 유형은 만성기의 감염증에서 보체계 활성화를 억제해서 염증 반응을 줄입니다. 염증 반응이 소량이면 유용하나, 너무 많으면 전신 건강에 악영향을 미치기 때문입니다.  그리고 이 IgG 항체는 산모에게서 태아에게 넘어갈 수 있는 유일한 항체입니다.

IgA: 이 항체의 주 기능은 점막 청소입니다. 특히 입을 포함한 위장관에 많습니다. 이 항체는 다른 여느 항체들과는 다르게 보체계를 활성화 시키지 못합니다. 이 특징이 당연한 이유는 점막이나 위장관 내에서 염증이 계속 일어나면 크론병 같은 고통을 유발하기 때문입니다. 이 항체들은 병원체들에 결합해서 몸 밖으로 내보내는 역활을 합니다.

IgE: 이 항체는 원래 기생충 같은 큰 항원을 막기 위한 항체였으나, 기생충 감염율이 줄어들면서 선진국에서는 알레르기의 유발 원인이 됩니다.

IgD: 이 항체는 면역계 활성화에 대한 역활을 합니다.

이번 기사에서는 후천 면역계에 관해 다뤘는데요, 유악한 기사가 되었길 바랍니다.

이상으로 정다연 기자였습니다.