체액 성 면역 도 항체에 의해 매개 면역 반응으로 알려진, 세포 외 미생물이나 독소에 의한 침략에 대한 생물 방어의 가장 중요한 메커니즘 중 하나입니다.
구체적으로, 체액 성 면역은 혈액 인자에 의해 매개되는 면역을 의미하며, 이는 감염에 반응하여 기능하고 "항원"의 존재에 반응하여 특이 적으로 생성되는 "항체"로 알려진 혈청 단백질이다.
체액 성 면역 반응 동안 생성 된 항체의 일부 효과 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Becky Boone)
포유류의 면역 체계는 선천적 면역 체계와 적응 면역 체계로 나눌 수 있습니다. 타고난 면역 체계는 신체에 침입하는 물질의 침입을 막는 물리적 및 화학적 장벽으로 기능하는 여러 요소로 구성됩니다.
그러한 장벽 중에는 상피와 그에 의해 생성되는 일부 물질이 있습니다. 신체의 첫 번째 방어 시스템을 나타내는 특정 세포 유형도 포함됩니다.
적응 형 또는 특정 면역계는 일반적으로 두 시스템이 함께 작동하지만 감염원에 대한 노출 또는 특정 미생물과의 접촉에 대한 반응으로 촉발되므로 조금 더 복잡하고 "진화"됩니다.
정의 된 결정 인자에 대한 반응으로 발생하고 더 빠르게 "기억"하고 반응 할 수있는 능력과 반복 노출에 대해 더 "강도"또는 "효율성"을 갖는 고도로 특수화 된 세포에 의해 매개되기 때문에 특정 시스템이라고합니다. 같은 침입자.
체액 성 면역은 적응 또는 특정 면역의 하위 범주 중 하나이며 세포 면역으로도 분류됩니다. 두 가지 유형의 반응은 관련된 면역 체계의 구성 요소에 따라 서로 다릅니다.
이론
수년간의 연구와 논쟁의 산물 인 체액 성 면역 이론은 체액 또는 "유머"에 존재하는 물질에 의해 면역이 매개된다고 제안합니다.
이 이론은 이러한 반응 메커니즘에 관련된 많은 이펙터를 독립적으로 연구하고 기술 한 많은 과학자들에 의해 개발되었습니다.
Paul Ehrlich는 1900 년대 초에 항원-항체 상보성에 대한 가장 심층적 인 연구를 수행 한 가장 영향력있는 사람 중 한 사람 일 것입니다.
약간의 역사
저명한 면역학자인 Rudolph Virchow는 1858 년에 모든 신체 병리가 "수용성 체액의 불일치"가 아니라 보호를 담당하는 세포 요소의 오작동으로 인한 것이라고 확립했습니다.
25 년이 조금 지난 1884 년, Eli Metchnikoff는 오늘날 세포 매개 면역 (세포 면역) 이론의 주요 기반을 형성하고지지하는 식세포 이론의 첫 번째 출판물을 발표했습니다.
메치니코프의 많은 비방 자들이 그의 주장을“반대”하려했고, 1888 년에 메치니코프의 이론을 테스트하기 위해 고안된 일련의 실험을 수행 한 조지 뉴탈은 정상 동물의 혈청이 특정에 대해“자연 독성”을 가지고 있음을 관찰했습니다. 미생물.
이런 식으로, "건강한"동물 또는 "특별히 면역 된"동물의 무 세포 액체가 박테리아를 죽일 수 있다는 것이 과학계에서 인기를 얻었습니다. 따라서 세포 이론에 의존하여 타고난 면역과 후천 면역을 설명 할 필요가 없었습니다. .
체액 성 면역 반응의 존재를 실험적으로 최초로 확인한 사람은 1800 년대 후반의 Emil von Behring과 Shibasaburo Kitasato였습니다. Von Behring과 Kitasato는 디프테리아와 파상풍에 의해 유발 된 면역 반응이 외독소.
1900 년대 초, Karl Landsteiner와 다른 연구자들은 다른 독소와 비 박테리아 성 물질이 체액 성 면역을 생성 할 수 있음을 깨달았습니다.
"항체"라는 용어는 "항원"에 대한 항독소로 기능 할 수있는 특정 물질을 지칭하기 위해 곧 일반성으로 만들어졌습니다.
항원이라는 단어는 체액 성 항체 생성을 유발하는 물질을 정의하는 데 사용 된 용어였습니다.
이펙터 메커니즘
체액 성 면역 반응과 세포 면역 반응은 모두 림프구로 알려진 세포 유형에 의해 매개됩니다.
세포 면역의 주요 주역은 T 림프구이며, 외래 항원의 존재에 반응하여 체액 성 면역의 특징 인 항체 생산 세포로 변환하는 것은 B 림프구입니다.
체액 성 면역은 세포 외 미생물 및 기타 독소에 대한 주요 방어 메커니즘이며, 세포 면역은 항체 인식에 "접근 할 수없는"세포 내 병원체의 제거에 기여합니다.
체액 성 면역 반응의 단계
세포 면역 반응과 마찬가지로 체액 반응은 인식, 활성화 및 효과의 세 단계로 나눌 수 있습니다.
인식 단계는 성숙한 B 림프구의 세포 표면에있는 특정 막 수용체에 항원의 결합으로 구성됩니다.
항체는 이러한 "수용체"로 기능하며 단백질, 다당류, 지질 및 기타 "외래"세포 외 물질을 인식 할 수 있습니다.
활성화 단계는 항원 인식 후 림프구의 증식으로 시작하여 항원을 제거 할 수있는 다른 이펙터 세포 또는 새로운 노출 후 더 빠른 반응을 유도 할 수있는 기억 세포에서 분화를 계속합니다. 항원.
이펙터 단계 동안 항원 제거 기능을 발휘하는 림프구는 "이펙터 세포"로 알려져 있지만, 다른 세포가 일반적으로 관여하며,이 세포는 또한 타고난 면역 반응에 참여하고 이물질을 식균하고 제거합니다.
림프구 및 항체
림프구 또는 B 세포에 의해 생성되는 항체는 형성을 유도 한 항원을 중화 및 제거하는 생리적 기능을 가지고 있으며 체액 성 면역계는 다양한 항원에 반응 할 수 있습니다.
B 림프구는 정의 된 항원 (특이 적)에 반응하여 골수에서 발생하며 이는 항원 자극 전에 발생합니다. 특정 항체의 발현은 더 많은 항체 분비 B 세포의 증식 및 분화 반응을 유발합니다.
후자의 활성화를위한 T 세포와 B 세포 간의 신호 전달 (출처 : Manuel Mellina Vicente, via Wikimedia Commons)
그러나 항원의 특성에 따라 B 세포의 활성화 인자를 분비하는 "헬퍼 T 림프구"라고하는 특수한 유형의 T 림프구에 의해 제공되는 분화 및 증식을위한 추가 신호가 필요합니다.
면역 글로불린
이들은 주로 혈액에서 발견되기 때문에 B 세포에서 생성되는 항체를 면역 글로불린이라고합니다. 이 단백질 분자는 이황화 가교 (SS)를 통해 서로 연결된 두 개의 중쇄 및 두 개의 경당 단백질 사슬을 가지고 있습니다.
면역 글로불린 G (IgG)의 구조 (출처 : w : 사용자 : Wikimedia Commons를 통한 AJVincelli)
경쇄는 "카파"와 "람다"로 알려져 있지만 감마 (G), 뮤 (M), 알파 (A), 델타 (D) 및 엡실론 (E)이라고 불리는 5 가지 유형의 중쇄가 있습니다. ).
경쇄와 중쇄의 조합은 면역 글로불린 IgG, IgM, IgA, IgD 및 IgE의 형성으로 끝납니다. 포유류 혈청에서 가장 풍부한 항체는 면역 글로불린 IgG (약 70 %)입니다.
항체의 각 사슬에는 아미노 말단과 카르 복실 말단이 있습니다. 항원에 결합 할 수있는 부분은 아미노 말단에 있지만, 카르 복실 말단 영역은 생물학적 활성을 지시하는 부분입니다.
체액 성 면역 반응
IgG- 유사 항체의 카르 복실 말단 영역은 호중구 및 대 식세포와 같은 식세포에 의해 특이 적으로 인식됩니다.
이 인식은 수용체와 항체 사이의 접촉을 포함하며, 식세포 내에서 식균 작용과 항원 분해를 촉진하는 것이 바로이 결합입니다.
IgG와 달리 다른 종류의 면역 글로불린은 분비물과 조직에서 발견되지 않습니다. 그러나 그들은 면역 반응을 유도하는 데 유용합니다.
IgM 면역 글로불린 (혈청 면역 글로불린의 10 %)은 보체 시스템의 강력한 활성제이므로 항원 용해 및 저항 증가에 작용합니다.
IgA 면역 글로불린 (혈청 면역 글로불린의 20 %)은 림프 조직에서 생산되며 처리되어 폐와 위장관의 점막으로 운반됩니다. 그들은 점막 표면에 들어가는 바이러스 및 기타 항원을 중화시키는 역할을합니다.
IgD는 B 림프구에 결합하여 항원 수용체로 기능하는 반면, IgE (알레르기 항체로 알려짐)는 특정 수용체를 통해 비만 세포 및 호염기구 표면에 결합됩니다. 두 면역 글로불린 모두 혈청 내 농도가 매우 낮습니다.
예
체액 성 면역 반응 (B 림프구)의 주요 이펙터에 의해 생성 된 항체는 다양한 유형의 위협에 대해 다양한 반응 메커니즘을 "유도"또는 "활성화"하는 능력을 가지고 있습니다.
예를 들어, IgG 면역 글로불린은 바이러스 입자를 중화시켜 숙주 세포에 결합하는 것을 방지하는 "보체 캐스케이드"로 알려진 것을 활성화합니다.
임신 중에 산모는 IgG와 같은 면역 글로불린의 카르 복실 말단에 대해 높은 친 화성을 가진 수용체를 가진 태반의 영양 모세포를 통해 항체를 태아에게 전달합니다.
다당류로 구성된 "캡슐"을 가진 박테리아에 대한 체액 반응은 이러한 미생물의 식균 작용을 촉진하는 면역 글로불린 M에 의해 매개됩니다.
체액 성 면역의 또 다른 중요한 예는 IgE가 호산 구성 세포를 통해 파괴를 "지시"하는 기생충에 대한 전신 반응입니다.
참고 문헌
- Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). 세포 및 분자 면역학 (3 판). 마드리드 : McGraw-Hill.
- 캐롤, MC, & Isenman, DE (2012). 보체에 의한 체액 면역 조절. 내성, 37 (2), 199–207.
- Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby의 면역학 (6 판). 멕시코 DF : 스페인의 McGraw-Hill Interamericana.
- Klein, T. (2007). 후천성 면역 반응. xPharm에서 : 포괄적 인 약리학 참조 (pp. 1–5).
- Lishner, H., & DiGeorge, A. (1969). 체액 성 면역에서 흉선의 역할. Lancet, 2, 1044–1049.
- Medzhitov, R., & Janeway, C. (2000). 선천성 면역. New England Journal of Medicine, 338–344.
- Merlo, LMF 및 Mandik-Nayak, L. (2013). 적응 면역 : B 세포 및 항체. 암 면역 요법에서 : 면역 억제 및 종양 성장 : 제 2 판 (pp. 25–40).
- Silverstein, AM (1979). 면역학의 역사. 세포 성 대 체액 성 면역 : 19 세기 서사시 전투의 결정 요인 및 결과. 세포 면역학, 48 (1), 208–221.
- Steinman, RM (2008). 수지상 세포를 통해 타고난 면역과 적응 면역을 연결합니다. 폐 감염에 대한 선천적 면역 (pp. 101–113).
- Tan, TT, & Coussens, LM (2007). 체액 성 면역, 염증 및 암. 면역학의 현재 의견, 19 (2), 209–216.
- Twigg, HL (2005). 체액 성 면역 방어 (항체) : 최근 발전. 미국 흉부 학회 논문집, 2 (5), 417–421.
- Wherry, EJ, & Masopust, D. (2016). 적응 면역 : 다음 시간을위한 중화, 제거 및 기억. 바이러스 병인 : 기초에서 시스템 생물학으로 : 제 3 판 (pp. 57-69).