선천성 면역과 후천성 면역 - 차이점과 중요성

 

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선천성 면역과 후천성 면역 [5]

서론

인체의 방어 체계인 면역 시스템은 크게 선천성 면역과 후천성 면역으로 나뉩니다. 이 두 가지 면역 시스템은 서로 다른 방식으로 작동하지만, 긴밀한 상호 작용 및 협력하여 우리 몸을 외부 병원체로부터 보호합니다. 이 글에서는 선천성 면역과 후천성 면역의 차이점과 중요성에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

⑴ 선천성 면역 시스템 - Innate immune system

정의와 특징

선천성 면역 시스템은 우리가 태어날 때부터 가지고 있는 방어 체계입니다.

이 시스템은 병원체에 대해 빠르게 반응하지만, 모든 병원체에 대해 동일한 방식으로 대응한다는 점에서 비특이적인 특징이 있습니다.

 

주요 구성 요소

#	구성 요소	예
1	물리적 장벽	피부, 점막
2	화학적 장벽	위산, 눈물, 땀
3	세포성 요소	*호중구, *대식세포, *자연살해세포
4	체액성 요소	보체 시스템, 사이토카인 (Cytokine)

 

*아래는 호중구, 대식세포 등 백혈구에 관한 포스팅 링크입니다.

• 백혈구의 종류와 역할 - 면역 세포의 다양성
• 면역세포(백혈구)의 기원 - 조혈모세포

작동 방식

선천성 면역은 병원체의 공통적인 특징을 인식하여 즉시 반응합니다.

예를 들어, 대식세포는 병원체를 직접 세포 내로 포식 후 분해하고, 자연살해세포는 바이러스에 감염된 세포에 세포독성물질을 전달해 제거합니다. 이러한 반응은 빠르지만, 특정 병원체에 대한 '기억 세포'를 형성하지 않습니다.

 

⑵ 후천성 면역 시스템 - Adaptive immune system

정의와 특징

후천성 면역 시스템은 생애 동안 접하는 다양한 병원체에 대해 학습하고 적응하는 시스템이며, 그로 인해 적응 면역이라고도 불립니다. 이 시스템은 선천성 면역보다 느리게 반응하지만, 특정 병원체에 대해 매우 효과적이고 장기적인 보호를 제공합니다.

 

주요 구성 요소

#	구성 요소	구분	기능
1	T 림프구	세포성 면역 담당	세포독성 T 세포 (Cytotoxic T cell) : 바이러스에 감염된 세포나 종양 세포등을 세포독성물질로 죽이는 역할
			도움 T 세포 (Helper T cell) : Th1, Th2, Th17 등 다양한 세포들이 있으며, 세포성 면역과 체액성 면역에서 전방위적으로 면역 반응을 돕는 역할 Th1 세포는 대식 세포의 감염체 포식 작용을 활성화 Th2 세포는 형질 B 세포로의 분화를 촉진해 항체 생성을 활성화 Th17은 감염체의 초기 침입 시 호중구를 불러들여 빠른 염증 반응을 유도
			조절 T 세포 (Regulatory T cell, Treg) : 억제 T 세포 (Suppressor T cell)로 불리며, 체내 자가 면역 반응을 억제하는 역할
			기억 T 세포 (Memory T cell) : 과거 감염체의 항원과 반응한 T 세포들중 일부가 기억 T 세포로 분화 후 장기간 면역 기억 역할을 담당한다.
2	B 림프구	체액성 면역 담당	형질 B 세포 (Plasma B cell) : 특정 항원에 대한 항체 (Antibody)를 생성하고, 분비한다.
			기억 B 세포 (Memory B cell) : 과거 감염체의 항원에 반응하는 항체를 생성한 일부 형질 B 세포는 기억 B 세포로 분화 후 장기간 면역 기억 역할을 담당한다.
3	기억 T or B 세포	후천성 면역 기억 담당	T 림프구와 B 림프구 중 일부가 과거 감염에 대한 정보 저장한다. 후천성 면역 시스템의 중추적인 역할을 한다.

 

작동 방식

후천성 면역은 선천성 면역 담당인 대식세포나 수지상세포등의 항원 제시 세포가 병원체를 포식/분해 후 특정 단백질 일부(항원, antigen)를 자신의 세포 표면에 발현하는 것으로 시작합니다. (항원 제시, antigen presentation)

 

외부 항원을 자기 세포 표면에 발현한 항원 제시 세포는 T 림프구의 T 세포 수용체(T cell receptor, TCR) 및 B 림프구의 B 세포 수용체(B cell receptor, BCR)와 결합하여 항원 정보를 전달하고, 림프구들의 활성과 분화를 유도합니다. (림프구 활성 및 분화, lymphocyte activation and differentiation)

 

항원과의 결합을 통해 활성화된 T 림프구 중 일부는 B 림프구를 자극하여 항체 생성을 유도하거나, 직접 감염된 세포를 제거합니다. 이 과정에서 기억 세포가 형성되어 추후 같은 병원체에 노출되었을 때 더 빠르고 강력하게 대응할 수 있게 됩니다.

 

⑶ 선천성 면역과 후천성 면역의 차이점

두 면역 체계는 여러 측면에서 차이를 보입니다.

특성	선천성 면역	후천성 면역
반응 속도	즉각적 반응	며칠에서 몇 주가 걸림
특이성	비특이적	특이적
면연 기억	없음	있음
효과 지속 기간	단기적	장기적
진화적 보존	모든 다세포 생물에 존재	척추 동물에만 존재

 

⑷ 두 시스템의 상호작용

선천성 면역과 후천성 면역은 독립적으로 작동하는 것이 아니라 긴밀히 협력합니다. 선천성 면역 세포들은 초기 방어선을 형성하면서 동시에 후천성 면역 반응을 활성화합니다. 예를 들어, 대식세포가병원체를포식한 후 그 정보(antigen)를 T 림프구에 전달하여 후천성 면역 반응을 시작하게 합니다. 이러한 상호작용은 면역 반응에서 필수불가결한 요소입니다.

 

⑸ 면역 시스템의 중요성과 활용

면역 체계는 우리 몸을 외부 위협으로부터 보호하는 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 면역 체계의 특성을 이해하고 활용하는 것은 의학적으로 매우 중요합니다.

면역 시스템의 중요성

◇ 감염 예방: 면역 시스템은 다양한 병원체로부터 우리 몸을 보호합니다.

◇ 암 세포 제거: 면역 세포들은 비정상적인 세포를 감지하고 제거하여 암 발생을 예방합니다.

◇ 조직 항상성 유지: 면역 시스템은 손상된 조직을 제거하고 재생을 촉진합니다.

◇ 자가면역질환 예방: 정상적으로 작동하는 면역 시스템은 자신의 조직을 공격하지 않습니다.

면역 시스템의 활용

◇ 백신의 원리: 백신은 후천성 면역의 특성을 이용한 대표적인 예입니다. 약화된 병원체나 그 일부를 주입하여 면역 기억을 형성함으로써 실제 감염에 대비합니다.

 

◇ 면역항암요법: 최근 주목받고 있는 면역항암요법은 우리 몸의 면역 체계를 활성화시켜 암세포를 공격하도록 하는 치료법입니다.

 

결론

선천성 면역과 후천성 면역은 각각 고유한 특성과 장단점을 가지고 있습니다. 선천성 면역은 빠른 대응으로 초기 방어선을 형성하고, 후천성 면역은 특이적이고 장기적인 보호를 제공합니다. 이 두 시스템의 조화로운 작용이 우리 건강의 핵심입니다.

 

면역 시스템에 대한 이해가 깊어짚으로써, 더 나은 치료법과 예방 전략이 개발되고 있습니다. 앞으로도 면역학 분야의 연구는 계속되어, 인류의 건강 증진에 크게 기여하기를 기대합니다.

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참고 자료
[1] 위키백과: 면역계
[2] 위키백과: 선천면역
[3] 한돈뉴스: 알기 쉬운 면역의 이해와 활용 2
[4] MSD 메뉴얼: 선천 면역
[5] 대웅제약 마켓인사이트