보조 T 세포

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보조 T 세포

[ helper T cell ]

보조 T 세포(helper T cell)는 대부분의 적응면역반응에 관여한다. 대표적인 기능으로는 B 세포(B cell)의 항체 생성, 대식세포(macrophage)의 식세포작용(phagocytosis) 및 세포독성 T 세포(cytotoxic T lymphocyte)의 활성화에 도움을 준다. 면역반응은 크게 두 가지 유형으로 내재면역반응(innate immune responses)과 적응면역반응(adaptive immune responses)으로 나누어진다. 외부로부터 유입된 항원에 대한 일차 방어로 내재면역반응이 활성화되고 화학주성물질(chemokine)을 생성하여 주변 대식세포들을 모이게 하여 외부물질로부터 식세포작용을 통해 방어하게 된다. 이차 적으로 외부물질에 대한 정보를 항원제시세포(antigen presenting cell; APC)가 받아들이게 되고 이때 보조 T 세포(helper T cell)와 결합하게 되어 성숙하게 된다. 아래 그림 1은 T세포의 활성화 과정을 나타내며 보조 T 세포(helper T cell)와 세포독성 T세포(cytotoxic T cell)로 분화하게 된다.

그림 1. T 세포의 활성화 과정(출처: GettyImages)

목차

  1. 1.발생
  2. 2.활성화 및 작용기작
  3. 3.세포 매개성 면역(cell-mediated immunity)에서 작용기작
  4. 4.관련용어
  5. 5.집필
  6. 6.감수
  7. 7.참고문헌

발생

골수(Bone marrow)에서 생성된 조혈줄기세포(hematopoietic stem cell)는 혈액을 통해 흉선(thymus)으로 일부 이동하게 되는데 이때 흉선에 도착한 세포를 T 세포 전구체(T-cell progenitors)라고 한다. 이러한 미성숙한 T 세포(Immature T cell)는 흉선(thymus)에서 3주 정도에 성숙과정을 거치게 된다. 성숙과정 중 자기 MHC(self MHC)와 결합 할 수 있는 T세포를 양성선택(positive selection)을 통해 1차 선별한다. 2차 적으로는 자가면역질환을 일으킬 수 있는 자기 항원을 인지하는 T세포를 제거 하는 과정으로 음성선택(negative selection)이 이루어 진다. 성숙한 T 세포(mature T cell)는 최종적으로 약 2%에 불가하다. 성숙된 T 세포(mature T cell)는 2차 면역기관인 림프절(lympnode), 소장의 페이어패치(peyer's patch) 및 비장(spleen)으로 이동한다. 2차 면역기관에 도착한 성숙된 T 세포(mature T cell)는 외부항원과 만난 활성화되어 보조 T세포(helper T cell) 와 세포독성 T세포(cytotoxic T cell) 및 일부는 기억 T 세포(memory T cell)로 활성화 된다.

활성화 및 작용기작

[그림 2]는 보조 T세포의 활성화 과정 및 기능을 나타낸다. 2차 면역기관에서 특정 항원(Antigen)을 인식한 항원제시세포(antigen presenting cell, APC)의 주조직적합성 복합체 클래스 II(MHC class II)와 T 세포(T cell)의 CD4+와 결합함으로서 보조 T세포(helper T cell)가 활성화된다. 이렇게 활성화된 보조 T 세포(helper T cell)는 클론선택(clonal selection)에 따라서 활성세포(effector cell)와 기억 T 세포(memory T cell)로 분화하게 된다. 활성세포(effector cell)는 각각 특정 인터루킨(interleukin)를 분비함으로서 호중구(neutrophil), 대식세포(macrophage), 살해 T 세포(killer T cell) 및 B 세포(B cell)의 기능을 활성화 시킨다. 호중구(neutrophil), 대식세포(Macrophage)는 비특이적 면역반응에 살해 T 세포(killer T cell)는 세포성면역(cellular immunity), B 세포(B cell)는 체액성면역(humoral immunity)에 관여한다.

그림 2. 보조 T 세포의 활성화 및 기능(출처: GettyImages)

보조 T 세포(helper T cell)의 활성화 경로는 크게 3가지로 나누어 진다.

신호경로1 은 T 세포(T cell receptor, TCR)와 주조직적합성 복합체 클래스 II(MHC class II)와 결합하여 보조 T 세포(helper T cell)를 활성화 시킨다. 신호경로 2는 CD28과 B7.1, 7.2와 결합하여 T 세포의 생존에 관여한다. 신호경로 3 은 항원제시세포(antigen presenting cell, APC)로부터 사이토카인(cytokines)을 인식하여 활성세포(effector cells)로 분화하게 된다. 대표적으로 인터류킨-12(interleukin, IL-12)와 인터패론-γ(interferon-γ, IFN-γ)는 TH1 세포의 활성화, 인터류킨-4(interleukin, IL-4)는 TH2 세포의 활성화, 인터류킨-6(interleukin, IL-6)와 종양성장인자-β(tumor growth factor-β, TGF-β)는 TH17의 활성화, 인터류킨-10(interleukin, IL-10)와 종양성장인자-β(tumor growth factor-β, TGF-β)는 조절 T 세포(regulatory T cells, Tregs)를 활성화 세포로 분화 시킨다.

세포 매개성 면역(cell-mediated immunity)에서 작용기작

표1. 세포 매개성 면역(cell-mediated immunity)에서 작용기작
활성 T 세포
(effector T cell) 		TH1 세포 TH2 세포 TH17 세포
적응면역
반응에서
주요 기능 		감염된 대식세포를 활성화시킴
B 세포의 항체를 생산할 수 있도록 도와줌 		B 세포의 항체 생산에 도움을 줌 특히, IgE 생성에 도움을 줌 호중구의 면역반응을 활성화시킴
병원성 항원 대식세포의 엔도솜(endosome) 안에 있는 박테리아제거 (대표적으로 마이코박테리아(mycobacteria)의 결핵균이 해당함)
세포외 세균를 제거하기 위해 IgG생성에 도움을 줌 		기생충
알러젠(allergen) 		세포외 세균
화농성 세균

관련용어

B 세포(B cell), 대식세포(macrophage), 식세포작용(phagocytosis), 세포독성 T 세포(cytotoxic T lymphocyte), 항원제시세포(antigen presenting cell; APC), 흉선(thymus), 주요 조직 적합성 복합체(Major histocompatibility complex; MHC), 인터루킨(interleukin), 호중구(neutrophil), 세포성면역(cellular immunity)

집필

한국일/한국생명공학연구원

감수

이충호/동국대학교

참고문헌

Coico, R. 2020. Immunology: A Short Course, 8th edn. Wiley-Blackwell Co., Hoboken, New Jersey, USA.