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Complement system #
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Biology

Immunology #

인간을 포함한 살아있는 모든 생물은 체내 외의 여러 세균, 바이러스들에 대항하는 힘을 갖고 있는데 이를 면역학이라 한다. 병원체가 self 한지 non-self 한지를 판단하여 이를 인지, 대처하는 힘을 Immunity라 하며 이에 대한 반응 및 생리적 변화를 연구하는 학문을 일컬어 모두 Immunology이라고 한다. 이러한 면역 체계는 특이성이 낮고 빠른 반응을 보이는 선천적 면역 시스템 (Innate immune system)과 높은 특이성을 갖지만, 어느 정도의 시간이 소요되는 적응성 면역 시스템(Adaptive immune system)으로 나누어진다. 병원체가 체내에 침입하여 선천적 반응을 일으키거나 새로운 항원에 적응하는 과정에서의 가장 기본적인 원리가 바로 Complement system이다.

3 Pathway of complement system #

체내에 병원체가 침입하게 되면 피부나 리소좀 등의 Barrier들이 일차적으로 방어하는 동시에 Complement (이하 C)들이 Opsonization 을 위해 활성화되기 시작하는데 이에는 3가지 방법이 존재한다. Opsonization 이란 병원체 표면에 결합할 수 있는 Opsonin들이 대식세포나 호중구가 쉽게 인식할 수 있는 Targeting 효과를 주어 세포의 포식을 돕는 작용을 말한다.

Alternative pathway 대체 경로 #

선천적 면역 시스템을 통해 병원체를 인지하게 되면 Liver에서 Zymogen 이라는 물질이 Complement 3 (C3)로 변하게 된다. C3는 Factor B와 D를 통해 새로운 C3들을 C3b로 변환시키는 C3bBb라는 Alternative C3 Convertase로 변한다. 이러한 C3b들은 보체 시스템의 가장 기본적인 Opsonin이다. 이외에도 Membrane Attack Complex : MAC를 발생시켜 병원체를 죽이기도 한다.

Lectin pathway 렉틴 경로 #

만약 병원체 표면에 탄수화물이 존재할 경우 Mannose binding lectin : MBL이라는 렉틴이 이를 인지하여 보체를 활성화 시킨다. 대체경로와는 다르게 C4bC2a라는 Classical C3 Convertase가 생성되고, 이는 역시나 C3b라는 옵소닌을 만들어 Opsonization 을 유도한다.

Classical pathway 고전 경로 #

대체 경로와는 다르게 보체를 활성화하는 데에 항체가 필요한 경로이다. 체내의 염증 반응으로 분비된 Interleukin -6 : IL-6를 통해 유도된 C-reactive protein이 C1과 결합하게 되면 렉틴 경로와 마찬가지로 C4bC2a를 만들고 C3b라는 옵소닌을 생성한다.

Opsonization #

이러한 보체 시스템을 통해 표적 세포들이 Opsonization이 되면, 체내의 여러 식세포에 의해 쉽게 탐식 되도록 하고 식작용이 높아지게 된다. C3b나 IgG 항체 등이 이러한 작용을 돕는 옵소닌들에 해당하며 대식세포에 의해 포식 되거나 스스로 세포가 괴사하게 되는 Apoptosis 현상을 유발하여 병원체를 제거한다.

Image

그림1. Nature 홈페이지
(https://www.nature.com/articles/nrrheum.2017.125/figures/1)

Reference #

  • Peter Parham (진종률), 『The Immune System, Fourth Edition』, Garland Science : 라이프사이언스, 2016,
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