면역 세포(cell of immune system) - 단핵 식균 세포(mononuclear phagocytes), monocytes, macrophages

  단핵 식균 세포(monobuclear phagocytes)들은 면역계를 구성하는 세포들 중에서 두 번째로 주요한 집단으로 다른 혈구들과 마찬가지로 골수의 전구세포로부터 분화및 성숙되어 만들어지며 식균작용(phagocytosis)을 통해 선천 면역에서 세포매개성 면역반응을 합니다. 그리고 적응 면역에서는 항원을 잡아서 T cell에 제시하는 항원 제시 세포의 역할도 하고 있습니다.

  이 단핵 식균 세포가 혈액에 있는 경우에 단구(monocyte)라고 하고 조직에 존재하는 경우에는 대식세포(macrophage)라고 부릅니다. 또 이 세포들은 림프절, 비장, 간 등의 림프 조직의 망상내피계(reticuloendothelial system)를 구성하기 때문에 격자세포(reticular cell)이라고 부르기도 합니다. 이런 망상의 구조를 하고 있는 것은 아마 항원을 효과적으로 걸러내기 위함일 것이라고 생각하고 있습니다.

  그리고 그들이 위치하는 조직에 따라 중추신경계의 경우 micoroglial cell, 간은 Kupffer's cell 등의 이름으로 불리기도 합니다. 이런 대식 세포 계통의 세포에는 dust cells, histiocytes, Kupffer's cell, microglia, epitheliod cells, osteoclasts, sinusoidal lining cells, mesangial cells 등이 있습니다.

    단구는 조직으로 이동하여 tissue macrophage가 되며, 감염 부위나 염증 부위로 유인되기고 합니다. 대식세포는 세포 내 이동(endocytosis)이 활발하여 세포 안에 많은 주머니(vesicel)를 가지고 있고 여기에는 여러 가지 효소, 효소 억제 물질, 혈장 단백질. 염증 반응 매개 물질, 독성이 있는 산소나 질소 중간체 등이 들어 있습니다.
  
  아래에는 설명을 하려다보니 소제목과 관계 없이 겹치는 내용이 좀 있습니다. 이것은 세포의 구조나 행동, 특성이 서로서로 맞물려 있기 때문인것 같습니다. 아무튼 한번 알아보도록 하겠습니다!!

■ 대식세포(macrophage)의 성숙

  위에서 설명한 바와 같이 혈구 줄기 세포가 골수에서 분화 성숙되어 형성되며 말초 혈액에는 단구(monocytes) 조직에는 대식세포(macrophages)로 존재합니다.
  대식 세포는 국소적인 자극에 반응여 표현형이 바뀌거나 새로운 기능을 얻을 수 있는데 이런 자극을 대식세포의 활성이라고 합니다. 특별한 자극이 없으면 대식세포는 조직 내에서 조용히 존재하는데 이 상태를 '휴지기 대식세포'(resident macrophage))라고 합니다.
  만약 대식 세포가 어떤 염증 반응에 의해 활성화 되면 '염증 반응 대식세포(inflammatory macrophage)'가 되며 이 것들은 여러가지 지질 매개 물질이나 보체 단백질, cytokine 등을 만들어서 염증 반응에 관여합니다. 이 때 그 결과로 조직이 손상되기도 합니다.
  그리고 T cell 에서 만들어 낸 IFN-γ 나 IL-4 등에 의해 활성화 되며 활성화 된 세포를 activated macrophage 라고 부릅니다. 이 것들은 미생물이나 암세포들을 효과적으로 파괴합니다.
  또 대식 세포는 섬유아세포와 혈관 내피 세포의 성장 인자를 생산하여 손상된 조직의 치유에 관여하기도 합니다.


■ 선천 면역 반응에서 대식세포(macrophage)의 기능

  미생물, 항원, 죽은 조직, 적혈구 등을 식균작용(phagocytosis)으로 파괴합니다.
  단백질 분해 효소나 지질 대사물질, cytokine 등을 생산하여 염증 반응의 진행과 유지에 중요한 역할을 합니다.
  그리고 염증반응을 통해 손상도니 조직을 재생하기 위한 물질도 분비하는데, 섬유아세포 성장 인자와 혈관 내피 세포의 성장 인자를 생산합니다.

■ 적응 면역 반응에서 대식세포(macrophage)의 기능

  식균작용을 통해 항원의 일부를 T cell 에 보여주는 항원 제시 세포(antigen presentation cell)의 역할을 합니다. 이 과정을 조금더 설명하자면 식균작용으로 분해된 항원에서 유래한 작은 peptide(antigen processing)를 대식세포 자신의 세포 표면의 주조직적합체(MHC)에 결합시켜 세포 표면에 발현하여 T cell에 제시하는 것입니다.

  선천 면역에서와 마찬가지로 cytokine 분비를 통해 T cell의 활성을 촉진하는 역할도 합니다.
  그리고 activated macrophage는 지연성과민반응(알러지, 접촉성 피부염 같은)에서 항원을 제거하는 기능을 합니다.
  또 항체나 보체 등의 단백질에 의해 식균작욕증진(opsonization) 이 일어납니다.

■ 식작용 과정

  항원 입자가 대식세포의 표면에 결합된 다음 대식세포의 세포막에 둘러싸이게 됩니다. 대식세포의 막이 항원을 완전히 둘러싸게 되면 항원은 pahgosome 이라는 주머니 상태로 대식세포 안으로 들어가게 되고, 이 주머니가 대식새포 내의 lysosome 과 융합되어 phagolysosome을 형성하게 되며, lysosome의 여러가지 산성가수분해효소나 활성화 산소계 물질(oxygen radical)의 작용에 의해 항원이 분해됩니다.
  이때 항원은 항체와 비특이적으로 결합하기도 하지만 특이적으로 대식세포에 있는 Fc receptor 라는 수용체는 IgG급 의 항체와 결합된 항원을 인식하고,  C3 receptor라는 수용체는 보체와 결합된 항원을 인식하게 해주어 식균작용이 더 활발하게 되기도합니다. 이렇게 식균 작용이 활발해지는 것을 opsonization이라고 하는 것입니다.