면역이란...

 면역이란, 개체의 환경에 대한 저항이나 환경으로부터의 보호를 뜻한다. 피부에 의한 보호나 염증반응 같은 특정한 형태의 방어에 대해서는 이미 논의된 바 있다.

 면역계란 개체가 낯선 물질에 대한 반응력을 향진시키기 위해 존재하는 내적, 화학적인 조직이며, 면역계에 의해서 인식되는 낯선 물질(foreign substance)을 항원이라 부른다. 대부분의 항원은 외부에서부터 몸 안으로 들어온 것이지만, 어떤 경우에는 몸을 구성하는 물질이 변형된 후 낯선 물질로 취급되는 경우도 있다. 

 면역계는 화학적으로 개체 항원에 대해 특이하게 작용하는 항체를 생산함으로써 항원을 인식하게 된다. 세균과같은 이물질은 몇 가지의 서로 다른 항체를 만들어 내도록 하는 여러 다른 항원을 갖고 있다. 또한 몇 개의 서로 다른 이물질이 같은 항원성을 가질 수가 있는데, 예를 들면 몇몇 사람에서는 A군 연쇄상구균에 존재하는 항원과 동일한 항원을 심근 내에 가지고 있다. 

 항원은 완전 또는 불완전항원으로 나뉜다. 완전 항원은 면역반응을 일으키고, 면역반응에 의해서 생산된 항체와 반응을 할 수 있다. 불완전 항원은 항체와 반응을 할 수는 있지만 다른 항원과 화학적으로 결합되지 않으면 면역반응을 일으키지 못한다. 이런 불완전 항원을 hapten이라 부르기도 한다. 

 항체에는 일반적으로 두 가지가 있다. 첫 번 째는 림프구에서 발육한 형질세포의 세포질에서 생산된다. 생산된 항체는 혈액에 들어가서 혈청 단백 중의 감마글로불린의 일부로 전신을 순환하게 되며 이들을 면역 단백이라 부른다. 

 림프구 중에서 형질세포로 발육하면 면연 단백을 생산할 수 있는 것을 B-림프구 또는 B-세포라 한다. 닭에서는 Fabricius 낭이 B-세포를 만들어 내는 1차 기관이다. 사람에서는 소화관의 림프조직이나 골수에서 B-세포가 발생하는 것으로 생각하고 있다. 두 번째 형태의 항체는 림프구 자체인데, 이 림프구는 사람이나 하등동물에서 모두 흉선(thymus)에서 발생하기 때문에 T-림프구 또는 T-세포라고 부른다. 

 보통 조직 표본에서는 T-림프구와 B-림프구의 형태가 비슷하기 때문에 이들을 서로 구별하기 위해서는 특수염색이 필요하다. 항원과 처음으로 접촉한 지 10일 정도 지나면 항체가 검출되기 시작하는데, 이 항체는 순환하고 있는 면역 단백이거나 T-세포이다. 이미 경험한 항원과 다시 접속 시에는 더 빠르게 항체가 생산되는데, 이것을 "2차 반응"이라고 한다.

 면역반응의 단계는 T-세포 또는 B-세포에 의한 항원의 인식, 항체 형성, 항체에 의한 항원 처분(흔히 탐식 세포의 도움이 필요) 등이다. 면역 단백은 생물학적 특성과 그들의 단백구조의 차이점에 의해서 5종류로 나눈다. IgG는 면역 단백의 대부분을 차지하는데, 이들은 세균의 독소 같은 항원과 결합해서 독성을 중화시키거나 세균과 같은 큰 이물질의 표면항원과 결합하여 백혈구에 의한 탐식을 촉진시킨다. 

 IgG는 면역계가 아직 미숙한 유아에서 특히 중요하다. IgG항체는 태반을 통과해서 어머니로부터 태아로 전달되기 때문에 신생아는 생후 6개월 동안은 어머니가 경험하였던 질병에서부터 보호를 받을 수 있다. 

  IgG가 항원과 결합 시 때로는 보체 결합이라는 또 다른 반응을 필요로 한다. 보체라는 것은 특수한 혈청 단백의 집단으로, 이들은 흔히 항원-항체 반응에 참여한다. 항원-항체 반응에서 보체 결합은 복잡한 연속적인 효소반응으로, 이들은 적어도 3가지 중요한 효과를 가지고 있다. 즉 세포를 분해 또는 파열시키는 단백질을 생산토록 하고 중개 물질을 배출하여 조직 비만세포(mast cell)로 하여금 히스타민(histamine)을 배출도록하며, 백혈구를 끌어들이게 하는 주화성 물질을 분비토록 한다. 첫 번째 효과에 의해서는 이물질로 인식된 세포들이 파괴되고, 둘째나 셋째의 효과는 급성 염증 때 보는 혈관과 백혈구의 반응을 각각 유도한다.

 IgM 항체는 IgG항체의 5배나 되는 크기 때문에 조직이나 태반을 쉽게 통과하지 못한다. 항원의 자극을 받은 후에 IgG보다 먼저 생산되어 혈류로 들어가 세균이나 부적합 적혈구와 같은 큰 이물질을 신속히 응집시키는 중요 기능을 갖고 있다. IgM 항체 반응은 보체 결합할 수도 있다.

 IgA는 세균이 조직 내로 침투하기 전에 세균의 항원과 반응할 수 있도록 눈물, 타액, 기관지 분비물, 장액 등과 같은 체액 내로 분비되는 점이 주목할 만하다.

 IgE는 매우 특이한 방법으로 행동한다. 대부분의 IgE는 혈류를 벗어나서 비만세포에 붙게 된다. 그 후 항원이 재차 조직 내에 들어와서 비만세포의 표면에 결합한 IgE와 결합하면 비만세포는 히스타민과 같은 혈관 활성물질을 분비한다. IgE 반응 시 흔히 조직과 혈액 내에서 호산구(eosinophil)가 증가한다. 

  IgD의 기능은 잘 알려져 있지 않다. 

  위에서 살펴본 바와 가이 면역글로불린은 작은 이물질의 화학적 성분(독성)을 침전 또는 중화시키거나 커다란 이물질(세균)을 응집시켜 백혈구가 탐식하도록 하거나 용해시키는 등 여러 방법을 써서 항원성을 띤 이물질로부터 개체를 보호할 수 있다. 또한 면역 글로불린은 흑종의 이물질의 체내 확산을 막고 이들을 파괴하기 위해 급성 염증반응을 유발할 수 있고, 체표면에서 이물질과 결합하여 이들이 체내로 침투하는 것을 막을 수도 있다.

 T-림프구는 B-림프구만큼 다양하지는 못하나 보다 더 복잡하게 기능을 수행한다. T-림프구는 항원과 반응하여 탐식 세포와 더 많은 림프구의 침윤을 유발한다. 때로 이 림프구들은 조직 내에 있는 항원을 격리, 파괴시키기 위해서 주위에 있는 개체 자신의 세포를 파괴시키는 물질들을 분비한다.