[면역학] 면역기관, 1 차 림프조직, 2 차 림프조직 (흉선, 골수, 비장, 림프절)

1 차 면역기관과 2 차 면역기관

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면역기관

림프조직 (Lymphoid tissue)

앞서 살펴보았던 선천면역, 적응면역계에 속하는 대부분의 림프구는 림프조직 또는 림프기관으로 알려진 특화된 조직에서 관찰된다. 림프조직은 골수, 흉선, 비장, 아데노이드, 편도, 맹장, 림프절 등이 있다. 또, 호흡기, 위장관, 비뇨생식관의 점막, 장연관 림프조직 표면에서도 림프조직이 발견된다. 림프조직은 기능에 따라 두 가지 유형으로 나뉜다.

1. 1 차 (Primary) 또는 중추림프조직 (Central lymphoid tissue)

T 세포나 B 세포 등 림프구가 병원체에 반응할 수 있는 단계까지 발달하고 성숙하는 곳이다. (추후 다룰 개념이긴 하지만, 이 중추림프조직에서는 자기 자신의 세포를 인식하고 죽이는 세포를 거르고, 병원체에만 반응하는 림프구들을 골라 선별해 내는 작업이 진행되는데 그 과정을 양성선택, 음성선택이라 한다.)
골수와 흉선은 1 차 림프조직이다. 대부분의 포유류에서 B 세포는 골수에서 완전히 성숙되어 혈액으로 유입되나, T 세포는 미성숙상태로 골수를 떠나 혈액을 타고 흉선으로 이동하여 성숙한다. 골수와 흉선 이외의 다른 모든 림프조직을 2 차 또는 말초림프조직이라고 하며, 성숙한 림프구가 침이한 병원체와 반응을 일으키는 곳이다.

1-1. 흉선 (Thymus)

T 림프구가 발달되고 성숙되는 장소로 심장 위쪽에 있는 편평한 모양의 기관이다. 피질과 수질 두 구역으로 구성되어 있고, 겉 부분인 피질 부위에는 흉선세포라 불리는 아직 병원체를 만나지 않은 미성숙한 T 림프구로 가득 차있다. 흉선에는 수지상세포와 대식세포도 함께 들어있는데, 흉선세포와 물리적으로 만나 미성숙한  T 림프구를 성숙시켜 주는 역할을 한다. (아직 이 흉선세포들은 병원체를 만나본 적이 없는 세포들로 수지상세포와 대식세포가 뱉어주는 항원을 인식하는 연습을 하는 것이다. 이때 수지상세포와 대식세포는 이 미성숙 T 림프구들이 실제로 내 것이 아닌 세포에만 반응을 하는지 감시하는 선생님 같은 역할을 수행한다.)

1-2. 골수 (Bone marrow)

골수는 혈액이 생성되는 '조혈'이 일어나는 장소이자 지방이 저장되어 있는 복잡한 조직이다. 사실 시간이 흘러감에 따라 지방이 골수 전체 공간의 50 % 이상을 차지하게 된다. 골수에서 만들어진 조혈세포들은 혈관벽을 따라 이동하다가 혈액으로 녹아들어 신체 다른 부위로 배치된다. 앞서 언급되었던 것처럼 B 세포가 발생하고 발달하는 곳이다.

2. 2 차 (Secondary) 또는 말초림프조직 (Peripheral lymphoid tissue)

2-1. 림프절 (Lymph node, LN)

병을 일으키기 위해서는 병원 미생물의 초기 감염량이 많아야 한다. 병원체에 감염되어서 우리 몸의 면역반응이 기능을 수행하지 못하게 되려면 선천면역에 관여하는 모든 세포와 분자를 압도해야 한다. 흔한 감염부위는 결합조직으로, 피부에 상처가 있는 경우 병원체가 침투하면서 일어난다. 이때, 수지상세포는 감염부위에서 조각난 병원체 조각을 들고 림프관을 따라 가장 가까운 림프절 (Lymph node)로 이동한다. 이러한 감염부위 유래의 림프액이 유입되는 림프절을 배액림프절 (Draining lymph node)이라 부른다.

림프절에 도착한 림프구는 림프절 내부에서 여러 구역으로 분산된다.  T 세포는 T 세포 구역으로, B 세포는 림프여포 (Lymphoid follicle)라 불리는 B 세포 영역으로 이동하게 된다.
앞서 말했던 배액림프절을 통해 유입된 수지상세포가 림프절에 도착하게 되고, 각자의 영역에 있던 T 세포와  B 세포를 활성화시킨다. 감염과정에서 병원체와 결합한 특이 B 세포는 증식하여 각 여포의 원형구조인 배중심 (Germinal center)을 형성하게 된다. 그 결과 감염된 부위와 가깝거나 연결되어 있는 배액림프절이 활성화된 림프구의 증식으로 크기가 커지게 된다. 흔히 우리가 말하는 림프절이 붓는다는 표현은 림프구에서 T 림프구가 증식하며 실제로 림프절이 커진 것을 의미하는 것이다.

2-2. 비장 (Spleen)

혈액을 여과하는 림프기관이다. 손상되거나 오래된 적혈구를 제거하는 역할을 수행하기도 하고, 혈액에서 유입된 병원체로부터 몸을 보호하는 2 차 림프기관으로서 역할을 수행하기도 한다. 혈액에 있는 모든 미생물은 잠재적 병원체이며 몸 전체를 감염시킬 위험성이 있다. 비장의 대식세포와 수지상세포는 혈액 속 병원체와 병원체 부산물을 제거하고, 혈액을 통해 비장으로 유입되는 B 세포와  T 세포를 활성화시킨다. 비장은 빨간색의 적색 속질 (Red pulp) 백색 속질 (White pulp)를 가진다. 적색 속질은 적혈구의 이상을 검사하고 제거하는 역할을 하고, 백색 속질은 적응면역의 핵심역할을 하는 백혈구가 모여있는 곳이다. 비장의 백색 속질의 구조와 기능은 앞서 언급되었던 림프절과 유사하다. 가장 큰 차이점은 병원체와 림프구가 림프액이 아닌 혈액을 통해 비장으로 들어오거나 나간다는 점이다.

3. 점막연관림프조직 (Mucosa-associated lymphoid tissue, BALT)

인체에서 가장 많고 다양한 집단의 미생물이 서식하는 장소가 바로 호흡기와 위장관이다. 따라서 이곳에는 2 차 림프조직이 많이 발달되어 있다. 외관상 림프절이나 비장과는 다르게 생겼지만 미세한 구조나, 병원체를 잡아먹어 림프구를 활성화시키는 방식은 위 언급되었던 기관들과 유사하다.

3-1. 장연관 림프조직 (Gut-associated lymphoid tissue, GALT)

편도, 아데노이드, 맹장 그리고 소장의 페이어스패치가 장연관 림프조직에 속한다.

3-2. 기관연관림프조직 (Bronchial-associated lymphoid tissue, BALT)

기관이 폐의 그 기관이다. 그래서 영문명도 기관의 Bronchial 인 것

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림프구의 재순환

성숙한 B 세포와  T 세포의 특이한 특징은 다른 혈액세포와는 다르게, 혈액과 림프액 모두를 통해 체내를 이동한다는 점이다. 작은 림프구는 혈액을 떠나 적절한 림프절로 들어간다 만약 림프구가 병원체에 의해 활성화되면, 림프절에 남아있게 된다. 그렇지 않은 경우, 림프구는 림프절에 잠시 머물다가 혈액으로 되돌아간다. 이러한 이동을 림프구의 재순환이라고 한다. 이런 방식으로 림프구는 2 차 림프기관을 순환하며 감염 여부를 지속적으로 검사한다. 비장은 예외적으로 림프순환계와 연결되어 있지 않다. 즉, 림프구가 혈액을 통해 직접 비장으로 들어가고 다시 비장에서 나온다.

핵심 요약

1. 적응면역은 2 차 림프조직에서 시작된다. (활성화되고 증식된다.)
2. 림프절과 달리 비장은 혈액감염에 대한 적응면역에 관여한다.