"적응면역에서 세포독성 CD8 T 세포의 역할과 작용 메커니즘"

세포독성 T세포 - 출처: 위키백과

 

1. 학습목표

적응면역에서 세포독성 CD8 T 세포의 역할과 작용 메커니즘에 대해 이해해 봅시다.

 

2. 핵심내용

1. 세포독성 CD8 T 세포는 주로 세포외 병원체에 대응하며, 감염된 세포를 제거합니다.
2. 바이러스는 세포 내에서 번식하기 위해 침투해야 하는데, 이때 세포독성 T 세포가 중요한 역할을 합니다.
3. 감염된 세포는 2차림프조직으로 이동하고, CD8 T 세포는 활성화되어 독성물질을 방출하여 감염된 세포를 파괴합니다.
4. MHC class I 분자의 증가는 다양한 감염된 세포를 탐지하고 제거하는데 기여합니다.

 

3. 본문내용

“MHC class I 분자는 세포 내에서 기원한 항원을 CD8 T 세포에 제시한다.”

적응면역반응에서의 세포독성 CD8 T 세포는 주로 세포외에 존재하는 병원체에 대한 대응을 맡고 있습니다. 이러한 반응에서 CD8 T 세포의 주요 기능은 감염된 세포를 제거하는 것입니다.

바이러스는 주로 세포 내에서 번식하고 생존하기 위해 숙주 시스템을 이용해 단백질을 합성해야 합니다. 그래서 바이러스는 반드시 사람세포 안으로 침투해야만 번식이 가능합니다. 따라서 세포독성 T 세포는 바이러스 감염에 매우 중요한 역할을 합니다. 일부 박테리아도 마찬가지로 사람세포 내에서 번식하기 위해 들어가기 때문에 세포독성 T 세포 반응을 유발합니다.

 

바이러스에 대한 적응면역반응이 시작될 때, 감염된 수지상세포는 감염부위에서 2차림프조직으로 이동합니다. 바이러스 단백질은 수지상세포의 리보솜에서 합성되며, 일반적으로 손상된 또는 부정확하게 생성된 사람 단백질은 세포질 단백질분해효소에 의해 분해됩니다. 생성된 펩티드는 소포체에 운반되어 그곳에서 MHC class I 분자와 결합할 수 있습니다. 이러한 결합이 발생하면 소포체가 떠나 골지체를 통과하여 원형질막을 향해 운반됩니다.

바이러스에 감염된 수지상세포는 이제 MHC class I 분자와 바이러스 펩티드의 복합체를 자신의 세포 표면에 제시합니다. 2차림프조직에서 감염된 수지상세포는 수지상세포 표면에 존재하는 바이러스 펩티드:MHC class I 복합체에 특이적인 수용체를 갖고 있는 미경험 CD8 T 세포와 상호작용합니다. 이러한 상호작용은 CD8 T 세포의 초기 활성화를 유도하고, 이어서 클론팽창과 효과적인 독성을 가진 효과 CD8 T 세포로의 분화를 촉진시킵니다. 이는 면역체계가 감염된 세포를 탐지하고 제거하는 과정에서 중요한 역할을 하는 부분입니다.

 

이 시점에서 세포독성 CD8 T 세포는 2차림프조직을 떠나 림프와 혈관을 통해 감염된 조직으로 이동합니다. 감염된 조직에서는 바이러스에 감염된 세포가 MHC class I 분자와 바이러스 펩티드의 복합체를 표면에 제시하고 있을 것입니다. T 세포 수용체와 CD8 공동수용체가 이들 복합체에 결합하면, 이것은 세포독성 T 세포에게 신호를 보내어 감염된 세포 표면에 독성물질을 방출하게 만듭니다. 이 독성물질은 감염된 세포에 세포자멸사를 유발하여 세포를 파괴합니다. 이로써 감염된 세포는 제거되며, 이 과정은 바이러스의 복제를 방해하고 건강한 세포의 감염을 예방하는 중요한 역할을 합니다. 세포독성 T 세포의 작용은 면역체계가 감염에 대처하는 핵심적인 메커니즘 중 하나입니다.

 

바이러스는 인체의 거의 모든 세포를 공격할 수 있지만, 한 가지 예외는 핵이 없어 바이러스의 복제를 지원할 수 없는 적혈구입니다. 핵이 없는 적혈구는 바이러스가 복제하기에 필요한 기본적인 세포 구성 요소를 제공하지 못하므로 공격의 대상이 되지 않습니다.

MHC class I 분자는 거의 모든 핵이 있는 세포에서 지속적으로 발현되며, 감염된 부위에서는 내재면역반응에 의해 싸이토카인 등이 분비되어 MHC class I의 발현이 증가합니다. 이러한 MHC class I 분자의 증가는 세포독성 CD8 T 세포에게 바이러스에 감염된 다양한 종류의 세포를 인식하고 제거할 수 있는 기회를 제공합니다. 세포독성 CD8 T 세포는 MHC class I 분자와 결합된 바이러스 펩티드를 탐지하고, 이를 통해 감염된 세포를 특이적으로 파괴하여 면역체계가 감염에 대응하는 핵심적인 역할을 수행합니다.

 

 

4. 정리

바이러스 침투와 번식: 바이러스는 세포 내에서 번식하고 생존하기 위해 숙주 시스템을 이용해 단백질을 합성해야 합니다. 세포독성 T 세포는 바이러스가 세포 내로 침투하여 번식하는 것을 방지하기 위해 중요한 역할을 합니다.

 

반응 시작 및 이동: 감염된 세포는 감염 부위에서 2차림프조직으로 이동하고, 바이러스 단백질은 세포 내에서 합성됩니다. 손상된 단백질은 분해되고, 그 펩티드는 MHC class I 분자와 결합하여 세포 표면에 제시됩니다.

 

CD8 T 세포의 활성화: 감염된 세포 표면에 바이러스 펩티드:MHC class I 복합체가 형성되면, 미경험 CD8 T 세포가 이에 반응하여 활성화됩니다.

 

이동 및 효과적인 독성 효과: 활성화된 CD8 T 세포는 림프와 혈관을 통해 감염된 조직으로 이동하며, 감염된 세포의 표면에 바이러스 펩티드:MHC class I 복합체와 상호작용합니다. 이 상호작용은 세포독성 T 세포에게 독성 물질 방출을 유도하여 감염된 세포를 파괴합니다.

 

면역체계 대응 강화: 세포독성 T 세포는 MHC class I 분자와 결합된 바이러스 펩티드를 탐지하여 감염된 다양한 종류의 세포를 특이적으로 파괴하며, 이는 면역체계가 감염에 대응하는 핵심적인 역할을 합니다.

 

이와 같은 프로세스는 면역체계가 감염된 세포를 탐지하고 제거하여 감염의 확산을 방지하고 건강을 유지하는데 중요한 역할을 합니다.

 

 

 

참고문헌- 면역학 3판, 라이프사이언스