25.14 : NK 세포와 식세포에 의한 면역 감시

면역 감시는 선천성 면역 체계의 필수적인 부분으로, 병원체, 감염된 세포 또는 암세포를 감지하고 대응하기 위해 말초 조직을 지속적으로 모니터링하는 것입니다. 이러한 감시는 주로 자연 살해(NK) 세포와 식세포에 의해 수행되며, 이들은 위협을 식별하고 제거하기 위해 서로 다르지만 보완적인 메커니즘을 사용합니다.

자연살해세포: 빠른 응답자

NK 세포는 혈액과 림프계에서 발견되는 큰 과립형 림프구입니다. 이 림프구는 빠르게 반응하며 감염된 세포나 암세포를 인식하고 제거할 수 있는 고유한 능력을 가지고 있습니다. 다른 면역세포와 달리 NK 세포는 이물질을 삼켜서 소화하는 과정인 식균 작용에 의존하지 않습니다. 대신, 표적 세포에서 세포 사멸(프로그램화된 세포 사멸)을 유도하여 침입하는 병원체에 대해 특히 효과적입니다.

NK 세포는 패턴 인식 수용체(PRR)를 사용하여 감염 또는 악성세포 표면의 스트레스 유발 분자를 식별합니다. 이러한 PRR은 바이러스 단백질이나 주요 조직적합성 I형 복합체(MHC) 분자의 발현 변화와 같은 병원체 및 세포 장애와 관련된 일반적인 패턴을 감지합니다. 표적 세포를 인식하면 NK 세포가 활성화됩니다.

이러한 활성화는 NK 세포 내의 골지체 재편성을 촉발하여 표적 세포 쪽으로 향하게 합니다. 그런 다음 골지체는 퍼포린 및 그랜자임과 같은 세포독성 분자를 포함하는 분비 소포를 방출합니다. 퍼포린은 표적 세포의 막에 구멍을 형성하여 그랜자임이 들어갈 수 있는 채널을 만드는 강력한 단백질입니다. 일단 내부로 들어가면 그랜자임은 세포사멸 경로를 활성화하여 표적의 프로그램된 세포 사멸을 유도합니다. 이러한 세포사멸 유도 방법은 주변 조직에 과도한 염증이나 손상을 일으키지 않으면서 바이러스에 감염된 세포와 암세포를 제거하는데 매우 효과적이다.

식세포의 역할: 호중구와 대식세포

NK 세포의 활동을 보완하는 식세포는 면역 감시에도 중요한 역할을 합니다. 식세포의 두 가지 주요 유형은 호중구와 대식세포입니다. 이 세포는 미생물을 섭취하고 신체에서 잔해물을 제거하는 역할을 담당하며 각각 고유한 역할을 합니다.

호중구는 가장 풍부한 유형의 백혈구이며 종종 감염에 대한 최초 반응자 역할을 합니다. 이 세포는 이동성이 뛰어나 감염 부위에 빠르게 도달하여 침입하는 미생물을 삼켜 파괴합니다. 반면, 대식세포는 단핵구에서 유래된 더 큰 식세포입니다. 이는 거의 모든 조직에서 발견되며 위치와 이동성에 따라 고정형 대식세포 또는 이동성 대식세포로 분류될 수 있습니다. 대식세포는 미생물을 섭취하고 파괴할 뿐만 아니라 항원 제시에도 중요한 역할을 합니다. 이는 적응 면역 반응을 활성화하는 데 필수적입니다. 이를 통해 면역 체계는 특정 병원체를 인식하고 기억하고 반복 감염에 대해 장기적인 면역을 제공할 수 있습니다.

호중구와 대식세포도 PRR을 활용하여 병원체를 감지하고 결합합니다. 일단 병원체가 확인되면 식세포는 가성족을 확장하여 침입자를 삼켜 식소체라고 불리는 막에 결합된 식세포 소포 내에 침입자를 가둡니다. 그런 다음 포식소체는 리소좀과 융합하여 포식리소좀을 형성합니다. 포식리소좀 내에서는 다양한 소화효소와 활성산소가 병원균을 분해하고 파괴합니다. 이 과정은 감염을 제거할 뿐만 아니라 다른 면역 세포에 제시될 수 있는 항원을 제공하여 면역 반응을 더욱 강화합니다.