[내재면역] "자연살해세포(NK cell): 내재 면역을 이끄는 바이러스 대응 전문가"

Natural Killer cell - 출처:위키피디아

1. 학습 목표

자연살해세포(NK cell)의 기본 동작 원리와 면역 시스템에서의 역할을 깊게 이해해 봅시다.

2. 핵심 내용

1. NK 세포는 내체 면역반응에서 활동하며, 바이러스 및 감염 세포에 대한 방어 역할을 합니다.
2. 염증 싸이토카인에 의해 활성화되며, 세포 독성 및 싸이토카인 분비를 통해 다양한 감염에 대응합니다.
3. NK 세포의 활성화는 세포독성 T 세포 및 대식세포를 활성화시켜 양성 피드백 체계를 형성하며, 적응면역의 발현과 감염 조직에서의 조절에 기여합니다.

3. 본문 내용

“NK 세포는 세포 내 감염에 대한 초기 방어를 제공한다.”

자연살해세포(natural killer cell, NK cell)는 내재면역반응에서 작용하는 살해 림프구입니다. 이들은 혈액에 있는 림프구의 5~25%를 차지하며 세포질에 크기가 더 크고 잘 발달한 독성 과립을 포함하고 있는 면에서 순환 B세포 및 T 세포와는 구별됩니다. 맨 처음 NK세포를 발견 했을 때 대과립 림프구라 불렀으며 이들은 세포 내 감염에 대한 내재면역을 제공하고 염증 싸이토카인에 반응하여 혈류로부터 감염조직으로 이동합니다. NK 세포가 결핌된 환자는 특히 헤르페스바이러스와 같은 지속적인 바이러스 감염으로 고통을 받습니다. 이런 환자는 정상적인 적응면역반응을 할 수 있어도 항바이러스 약제의 도움 없이는 바이러스를 제거할 수 없습니다. 이렇게 드문 환자의 증상으로 바이러스 감영의 제어에서 NK세포의 중요성이 입증되며, 어떻게 NK 세포 반응이 적응면역에서의 세포독성 T세포 반응을 보조하는지 알 수 있습니다. NK 세포는 세포 살해와 싸이토카인의 분비라는 두 종류의 효과 기능이 있습니다. 이 기능은 병원체의 종류에 따라 다른 방법으로 이용됩니다. NK 세포는 대체로 적응면역반응에서의 독성 T 세포의 기능과 비슷한 기능을 내재면역반응에서 나타낸다고 예측할 수 있습니다.

 

혈액에서 신선하게 분리된 NK세포는 염증 싸이토카인이 없을 때 특정 유형의 표적세포를 죽일 수 있다는 것이 실험을 통해 확인되었습니다. 이런 기본적인 수준의 세포독성은 바이러스 감염에 반응하여 생성된 IFN-α와 IFN-β에 노출되면 20~100배 증가합니다. 또한 제 1형 인터페론은 NK세포의 증식을 유도합니다. NK 세포는 특히 이 세포를 표적으로 하는 IL-12와 TNF-α에 의해서도 활성화됩니다. TNF-α와 IL-12는 둘 다 다양한 감염의 초기에 대식세포와 수지상세포에 의해 생성됩니다. 이 네가지 싸이토카인의 활성은 바이러스 감염 초기 단계에서 활성화된 NK 세포를 제공함으로써 감염을 종료시키거나 세포독성 CD8 T 세포반응의 발달에 필요한 시간 동안 감염을 제어하는 역할을 합니다.

 

IFN-α와 IFN-β를 이용한 NK 세포의 자극은 세포의 독성 기능을 발달시키지만, IL-12가 NK 세포를 자극하면 싸이토카인이 생산되도록 합니다. NK 세포에 의해 분비되는 주요 싸이토카인은 제 2형 인터페론이라고도 불리는 IFN-γ이며 구조와 기능면에서 제 1형 인터페론과 무관합니다. IFN-γ의 주요 기능은 대식세포를 활성화시키는 것입니다. 대식세포의 IL-12 분비와 NK 세포의 IFN-γ분비는 감염조직 내에서의 두 가지 세포의 활성화를 증가시키는 양성되먹임 체계를 형성합니다. NK 세포와 수지상세포 사이의 상호작용도 상호 활성화 또는 수지상세포의 사멸을 유도할 수 있습니다. 이런 사건은 수지상세포가 2차림프기관으로의 이주나 이주할 시점에 영향을 주어 적응면역반응을 개시하는 데 영향을 미칩니다. 감염 초기 단계에, NK 세포는 IFN-γ 주된 생산 세포이며, 대식세포로 하여금 T 세포를 활성화 시켜 적응면역을 개시하는 싸이토카인을 분비하게 합니다. 효과 T 세포가 생성되고 감염부위로 들어가면 그들은 IFN-γ와 세포매개 세포독성의 주요 공급원이 됩니다. 효과 T 세포가 도착하면서 NK 세포 기능은 세포독성 T 세포에 의해 생성된 억제 싸이토카인인 IL-10에 의해 사라집니다.

4. 정리

자연살해세포(NK cell) 개요:

• NK 세포는 내재면역반응에서 작용하는 살해 림프구로, 혈액의 5~25%를 차지합니다.
• NK 세포는 크기가 크고 독성 과립을 갖춘 세포질로 구성되어 있으며, 대과립 림프구로도 불립니다.

NK 세포의 기능:

• NK 세포는 내재면역에서 바이러스 및 감염 세포에 대한 방어 역할을 합니다.
• 세포 독성(T cell의 기능과 유사) 및 싸이토카인 분비(특히 IFN-γ) 두 가지 주요 기능을 수행합니다.

NK 세포의 활성화 메커니즘:

• NK 세포는 염증 싸이토카인에 반응하여 혈류를 통해 감염 조직으로 이동합니다.
• IFN-α, IFN-β, IL-12, TNF-α 등의 염증 싸이토카인이 NK 세포를 자극하고 활성화시킵니다.

NK 세포의 역할:

• 바이러스 감염 초기에 활성화된 NK 세포는 감염을 제어하거나 세포독성 T 세포 반응의 발달에 필요한 시간 동안 감염을 제어하는 역할을 합니다.
• NK 세포의 활성화는 세포독성 T 세포 및 대식세포의 활성화를 유도하며, 이것이 감염 조직에서의 양성 피드백 체계를 형성합니다.

상호작용과 의미:

• NK 세포는 세포 살해와 싸이토카인 분비를 통해 다양한 감염에 대응합니다.
• NK 세포와 수지상세포 사이의 상호작용은 적응면역의 발현 및 감염 부위의 조절에 영향을 미칩니다.

이 정보는 NK 세포가 내재면역에서 어떻게 작용하고, 바이러스 감염 등에 어떻게 반응하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

 

 

 

참고문헌- 면역학 3판, 라이프사이언스