꼬슬꼬슬 Convergence !!

  흉선(thymus, 가슴샘)은 목뼈 앞(심장의 대혈관 앞 쪽)에 있는 두개의 잎(lobe) 모양(삼각형 모양)의 기관으로 각각의 잎은 작은 잎인 소옆(lobule)으로 구성돼 있습니다. 각각의 소엽은 피질(cortex)과 수질(medulla)로 구성되어 있습니다. 

  이 흉선은 면역 세포 중 T cell을 생산하는 기관입니다.

  피질에는 많은 수의 림프구들이 있고 수질에는 적은 수의 림프구가 있습니다. 이 림프구들은 T 림프구로 분화 중인 전구세포인 흉선세포(thymocytes, T cell precursor)들입니다.

  흉선의 나머지는 상피세포(epithelial cell)와 대식세포(macrophage), 수지상세포(dendritic cell)로 구성되어 있습니다. 이 세포들은 thymocyte에 MHC(Major Histocompatibility Complex, HLA)를 보여줘서 숙주의 T 림프구 repertorie를 결정하는데 관여하고 T림프구 전구 세포의 성장에 필요한 인자를 제공합니다. 그러니깐 세포 표면에 있는 피아를 구분하는 어떤 표지를 인식하는 훈련을 받는 것입니다. (MHC에 대해서는 나중에 자세히 다룹니다.)

  골수에서 유래된 전구 세포는 흉선의 소엽 피질의 정맥을 통해 흉선 안으로 들어가고 이렇게 피질로 들어온 흉선세포(thymocyte)는 수질로 이동하는 동안 흉선을 구성하는 다른 세포들과 접촉을 통해 말초에서 상호작용할 세포들이 가지고 있는 MHC에 대하여 배우게 됩니다.  이 과정에서 자신의 MHC를 인식하여 면역 반응을 하거나 남의 MHC를 잘 인식 하지 못하는 thymocyte들은 모두 죽게되고 나머지(대략 50x10^6개 중 1x10^6개)만 살아남아서 성숙된 T 림프구가 됩니다. 이렇게 외부의 항원만 인식하는 성숙된 T 림프구는 말초 혈액으로 방출되게 됩니다. MHC를 보여주는 것을 MHC presentation 이라 하고, 이 전 과정을 thymus education 이라고 합니다.

  위에도 잠깐 언급했지만 이 과정은  아군과 적군을 구별하는 방법을 배운다고 생각하시면 되겠습니다. 아군을 적으로 인식하거나 적을 아군으로 인식하는 병사는 전장에서 제 기능을 할 수 없으니 사라져야하겠죠. 명확한 비유는 아니지만 말초에서 활동중인 T cell은 낙오하지 않고 고도의 훈련(교육)을 받은 정예 병사라고 생각하시면 쉽겠네요.

  

  위와 같은 과정 상에 이상이 생기면 자가면역질환(autoimmune disease) 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.

  나이가 들면 점점 흉선이 작아져 거의 확인이 어렵지만 여전히 T림프구의 성숙 장소의 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.

  림프구(lymphocytes)는 면역계 구성하는 주요한 세포로 T cell과 B cell, NK cell 이 있습니다.

  항원의 침입을 인식하여 (antigen recognition) 활성화되어 항원을 제거하는 작용(effector cells)을 하며 이 때 림프구는 특정 항원과 특이적으로 반응(antigen specific) 합니다.
  특이적 반응은 세포 표면의 항원 수용체(cell surface antigen receptor)에 의해 결정 됩니다.

림프구는 골수에서 혈구줄기세포가 분화되어 만들어집니다.
림프구의 분화와 기능으로 나눠서 알아보겠습니다.


■ 림프구의 분화
  
  골수에서 아직 성숙되지 못해 항원을 인식할 수 없는 림프구를 navie, resting 또는 virgin lymphocytes라고 부르기도 하며 일반적으로 small lymphocytes 라고 부릅니다. 이 미성숙한 small lymphocytes는 세포질보다 핵이 잘 발달된 약 8~10㎛ 정도의 둥근 세포입니다. 
  small lymphocytes 휴지기 상태로 DNA의 복제나 세포 분열이 일어나지 않는 G0 상태의 세포로 이 것들은 항원을 만나지 못하면 며칠에서 몇 주 내에 죽게 됩니다. 우리 몸에서는 실제로 수 많은 림프구들이 사라지고 또 새로 만들어지기 때문에 그 평형상태를 유지합니다. 구지 또 군대와 비교하자면 훈련소에서 일정 과정을 통과하지 못하는 훈련병은 귀가 조치 되는 것과 비교할 수 있겠네요. 하지만  다음 기수를 통해서 귀가 조치된 수 만큼이 채워 지겠죠.
  림프구가 항원을 인식하면 활성화 되는데 small lymphocytes 에서 변화하여 cell cycle의 G1 단계로 들어가 세포가 성장하고 세포질이 많아지며 전사와 복제가 증가하고 결국 세포 분열을 하게 됩니다. 이런 현상을 아세포전환(blast transformation) 이라고 하며 이렇게 전환된 세포를 림프아세포(lymphoblast)라고 부릅니다.
 

  위 과정을 통해 특정한 항원과 반응하는 림프구의 수가 늘어나게 되고, 이들 중 일부는 작용세포(effector cell)로 일부는 기억세포(memory cell)로 전환되어 적응면역반응의 특성이 나타나게됩니다. 음.. 자신의 특기에 맞는 병과로 분화 되는군요.

■ 림프구의 종류와 기능

  아래 세가지 림프구 모두 골수의 전구세포가 분화 성숙되어 만들어진 세포입니다.

◆B 림프구 (B cell, B lymphocytes)
  골수에서 만들어지며
  항체를 생산해서 체액성 면역에 관여합니다.

◆T 림프구 (T cell, T lymphocytes)
  골수의 전구세포가 흉선(thymus)에서 성숙되어 만들어 집니다.
  면역 반응을 조절 (조력 T 림프구 : helper T lymphocytes, 조절 T 림프구 : regulatory T lymphocytes)
  하기 때문에 면역 반응에서 중요한 세포이며
  직접 세포를 파괴하는 작용(세포독성 T 림프구 : cytotoxic T lymphocytes : CTL)
  을 나타내기 나타내기 때문에 세포 매개성 면역 반응에서 중요합니다.

◆자연 살해 세포 (NK cell : natural killer cell)
  골수에서 만들어지며
  선천 면역 반응에서 암세포나 바이러스에 감연된 세포를 죽이는 기능을 합니다.
  (CTL과 유사합니다.)
  세포 안에 과립성 구조물이 있어서 큰과립성림프구(large granular lymphocyte)라고도 불립니다.

T 림프구나 NK cell이 근접전을 한다면 B림프구는 항체를 통해 원거리에서 적을 제압한다고 볼 수도 있을까요??

  림프구들은 서로 모양이 비슷하기 때문에 현미경으로는 구별이 힘듭니다. 마치 아래 군인들 처럼 말이죠 다들 같은 옷을 입고 있네요. 이들 각각을 확인 하는 방법은 소속과 이름을 묻거나 군번을 물어보는 것이겠죠? 그래서 림프구의 세포 표면에 있는 막 단백질에 대한 항체를 이용하여 막 단백질의 종류를 조사하는 방법으로 각각을 구분합니다.

  면역세포들이 세포 표면에 가지고 있는 표면의 분자 구조인 표현형 marker를 일반적으로 CD(cluster of differentiation : 분화집단)이라고 부릅니다. 
  군대에서 부대 마크로 각각 부대를 구분하듯이 CD분자들 중에는 세포의 집단마다 공통적으로 나타나는 것이 있어 세포 집단을 구분하는데 이용됩니다. 그 예로 CD3라는 분자는 T림프구에 공통적으로 있기 때문에 이를 이용하여 T림프구를 구분합니다. 즉, 같은 계열의 세포들이 같은 종류의 CD분자를 가지므로 세포의 계통을 확인하는데 유용한 것입니다.
  한편 부대 마크는 같지만 중대가 다른 경우도 있겠죠? 혹은 병과가 다르거나?  같은 세포 집단이라 하더라도 나타나는 CD분자의 종류는 세포의 분화 단계나 활성화 단계에 따라 다를 수 있어서 적절한 CD분자를 이용하면 세포의 분화 및 성숙 단계를 구분할 수 있습니다 그 예로 CD4와 CD8을 이용하면 T 림프구를 두가지 그룹(helper T cell, CTL)으로 구분할 수 있습니다.