본문내용
1. 면역체계
1.1. 면역반응의 특징
면역반응의 특징은 다음과 같다.
면역반응은 항원-항체 반응을 특징으로 하는데, 이는 인체 내에 침입한 이물질이나 항원에 대하여 이를 인식하고 중화하거나 제거하는 생체 방어 기능이다. 면역반응은 크게 선천면역과 후천면역으로 구분되는데, 선천면역은 태어날 때부터 가지고 있는 선천적 면역능력이며, 후천면역은 특정 항원에 노출되어 acquired되는 면역능력이다. 선천면역은 주로 물리적 장벽인 피부와 점막, 그리고 식균작용을 하는 대식세포와 같은 세포에 의해 이루어진다. 후천면역은 항원을 인식하고 이에 특이적으로 반응하는 T세포와 B세포에 의해 이루어진다. 면역반응은 항원에 대한 특이성, 기억 작용, 그리고 감작 능력을 가지며, 이를 통해 인체는 병원체의 침입을 효과적으로 방어할 수 있다. 또한 면역반응은 숙주와 병원체 사이의 상호작용 결과로 이루어지는데, 병원체의 독력, 숙주의 면역력 등이 이에 영향을 미친다. 이와 같은 면역반응의 특징으로 인해 면역체계는 인체 내 감염과 질병을 효과적으로 방어하는 역할을 한다."
1.2. 면역기계의 구조와 기능
1.2.1. 림프관
림프관은 말초조직에서 시작하여 정맥을 연결하는 곳에서 끝나며, 림프액과 림프구가 끊임없이 순환하면서 이물질을 림프조직에서 제거하도록 돕는다. 림프관 내에서 림프액은 혈장과 유사한 액체이지만 현탁된 단백질의 농도가 훨씬 낮으며, 림프구와 단핵포식세포계는 면역을 담당하는 중요한 세포들이다. 이처럼 림프관은 말초조직에서 시작하여 정맥과 연결되는 구조로, 림프액과 림프구의 순환을 통해 이물질을 제거하는 역할을 담당한다.
1.2.2. 림프조직
림프조직은 면역반응에 중요한 역할을 담당하는 구조이다. 주요 림프조직에는 골수, 흉선, 비장, 림프절 등이 있다. 골수는 B세포의 발생과 성숙을 담당하며, 흉선은 T세포의 발생과 성숙을 담당한다. 비장은 혈액 중 항원을 제거하고 림프구를 활성화시키는 역할을 하며, 림프절은 림프액과 림프구의 순환을 통해 항원을 포착하고 면역반응을 유도한다. 이들 림프조직들은 면역세포의 분화와 활성화, 그리고 항원의 포착과 제거 등 다양한 면역기능을 수행하여 인체의 방어체계를 유지한다."
1.2.3. 림프액
림프액은 혈액과 유사한 액체이지만, 단백질의 농도가 훨씬 낮으며 림프관을 통해 순환한다. 림프액 속에는 림프구와 단핵 식세포가 포함되어 있어 면역기능을 담당하고 있다. 림프액은 말초조직에서 시작하여 정맥을 연결하는 곳에서 끝나며, 림프액과 림프구가 끊임없이 순환하면서 이물질을 림프조직에서 제거하도록 돕는다. 림프관, 림프조직, 림프액, 림프구는 면역기계를 구성하는 4가지 주요부분이다. 림프액은 혈액과 유사한 액체이지만 단백질의 농도가 훨씬 낮으며 림프관을 통해 순환한다. 림프액 속에는 림프구와 단핵 식세포가 포함되어 면역기능을 담당한다.""
1.2.4. 림프구
림프구는 면역반응에서 중심을 이룬다"" 면역계 내에서 림프구는 항원을 특이적으로 인식하고 공격하는 역할을 담당하는데, 크게 B세포와 T세포로 구분된다"" B세포는 골수에서 기원하여 혈액, 골수, 림프절, 비장, 편도 등 림프조직과 비림프조직에 분포하며 전체 림프구의 10~20%를 차지한다"" B세포는 항체를 생산하는 세포로, 항원에 자극을 받으면 보조 T세포의 도움을 받아 활성화되어 매우 복잡한 경로를 거쳐 형질세포로 분화하며 항체를 세포 밖으로 분비함으로써 체액성 면역반응을 일으킨다""
한편 T세포는 골수의 조혈모세포에서 기원한 림프구계 전구세포의 일부가 골수에서 흉선으로 이동하여 성숙한 것으로, 분화과정에서 T세포수용체와 CD3, CD4, CD8, CD45Ro 등의 분화항원이 표면에 나타난다"" CD4 T세포가 활성화되면서 보조 T세포로 분화되어 염증에 필요한 매개물질인 시토카인을 분비함으로써 면역반응을 촉진시킨다"" 또한 CD8 T세포는 세포독성 T세포로서 세포 내 감염체를 직접 공격하여 제거하는 역할을 한다""
자연살해세포(NK세포)는 가장 큰 림프구로서 간과 골수에서 성숙하며 림프구의 약 10~15%를 차지한다"" NK세포는 T세포와 유사하지만 T세포수용체를 구성하는 CD3은 가지고 있지 않으며, 대신 CD16과 CD56을 표현하여 자연살해 기능을 수행한다"" 자연살해 T세포도 T세포의 일종으로 재배열된 T세포수용체를 가지고 있다""
이처럼 림프구는 면역반응의 핵심 역할을 담당하며, 각 아집단별로 고유한 기능을 수행함으로써 체내에 침입한 이물질과 병원체를 효과적으로 제거하고 방어하는 데 기여한다""
1.3. 항체의 종류 및 기능
1.3.1. IgG
IgG는 전체 면역글로불린의 70%로 혈청 속에 가장 많이 함유되어 있는 항체이다. IgG는 감염 방어, 응집반응, 독소 중화, 바이러스 중화에 있어 가장 중요한 역할을 한다. IgG는 태반을 통과할 수 있는 유일한 항체이므로 태아에게도 존재하게 된다. IgG의 아집단으로는 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4가 있으며, 이 중 IgG4는 보체 결합성이 없다. IgG는 감염 방어와 같은 중요한 기능을 수행하지만, 경우에 따라서는 자가면역질환을 유발하기도 한다.
1.3.2. IgM
IgM은 마크로글로불린(macroglobulin)으로 분자량이 가장 큰 항체이고 일반적으로 면역반응이 발생하면 가장 먼저 형성되는 초기항체이다. IgM은 보체결합성이 강하며 이후에 IgG로 전환된다. IgM은 주로 IgM의 형태로 나타나며 병원균에 대한 초기 방어에 중요한 역할을 한다. 감염이 발생하면 IgM이 먼저 생성되어 병원균을 공격하고 제거하며, 이후 IgG가 생성되어 지속적인 면역 반응을 일으킨다. IgM은 10개의 항원결합 부위를 가지고 있어 항원과의 결합력이 강하지만 친화력은 상대적으로 낮다. 따라서 IgM은 초기에 빠르게 병원체를 제거하는데 효과적이나 장기적인 면역 반응에는 IgG가 더 중요한 역할을 한다.""
1.3.3. IgA
IgA는 전체 면역글로불린의 약 20%를 차지하며, 타액, 눈물, 위장관 분비액 등에 많이 함유되어 있는 분비항체이다. 이러한 분비액이 존재하는 점막 표면의 감염 방어에 주요한 역할을 한다.
IgA는 이량체 면역글로불린으로 존재하며, 분비편이라고 하는 탄수화물을 많이 함유하고 있는 단백질과 J 사슬이라는 또 다른 단백질이 부착되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조적 특징으로 인해 분비물에서 안정적으로 존재할 수 있으며, 점막 표면에서 병원체를 효과적으로 배제할 수 있다.
IgA는 주로 호흡기, 소화기, 비뇨생식기 등의 점막 표면에서 분비되어 병원체의 침입을 막는다. 특히 모유 중에 높은 농도로 존재하여 모유 수유 아기의 장관 점막 방어에 중요한 역할을 한다. 또한 혈액 내에서도 일정 농도로 유지되어 전신적인 방어 기능을 수행한다.
IgA는 보체 활성화 능력이 낮아 보체 의존적 세포 용해 작용을 잘 하지 못하지만, 항원과 결합하여 응집을 유도함으로써 병원체의 침투를 막고 식세포에 의한 포식을 촉진시킨다. 또한 세균의 배양과 독소 생성을 억제하는 등 다양한 방어 기능을 수행한다.
이처럼 IgA는 점막 표면에서 1차 방어선 역할을 하며, 특히 호흡기와 소화기 감염 방어에 매우 중요한 항체이다.
1.3.4. IgD
IgD는 면역글로불린의 한 종류로, 전체 면역글로불린의 약 1%를 차지하며 혈액 내에 아주 소량으로 존재한다. IgD는 아직 그 기능이 명확히 규명되지 않았지만, 최근 연구에 따르면 B세포의 표면에 많이 존재하며 항원에 의해 자극받은 B세포가 항체 생성을 개시하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
또한 IgD는 B세포의 성숙 과정에서 주요한 분화 표지자로 작용하며, 면역 반응 초기에 항원-항체 결합을 촉진하여 면역 반응을 활성화시키는 데 도움을 주는 것으로 보인다. 하지만 IgD가 결핍되어도 심각한 면역 결핍 증상이 나타나지는 않는 것으로 미루어보아, IgD의 역할은 다른 면역글로불린에 비해 상대적으로 덜 중요한 것으로 여겨진다.
이처럼 IgD의 정확한 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 면역 체계 내에서 B세포 활성화와 초기 면역 반응에 일정 부분 관여하는 것으로 알려져 있다. 향후 IgD에 대한 추가적인 연구를 통해 그 기능과 역할이 보다 구체적으로 밝혀질 것으로 기대된다.
1.3.5. IgE
IgE는 전체 면역글로불린의 1%에 불과한 소량만이 혈청에 존재하는 항체이다. 이는 IgE가 알레르기 반응의 주요 매개체로서 작용하기 때문이다. IgE는 비만세포와 호염기구에 친화성이 높아, 이들 세포에 부착된 IgE가 특정 알레르겐과 결합하면 히스타민, 헤파린 등의 화학매개물질이 방출되어 알레르기 증상을 유발한다.
IgE는 구조적으로 다른 면역글로불린과 유사한 Y자 모양을 띠며, 중쇄에 ε 부위를 가지고 있다. IgE는 특정 항원에 감작된 B세포에서 형질세포로 분화되면서 분비되며, 이때 항원이 IgE와 결합하여 비만세포나 호...
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