대식세포
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1. 개요
대식세포(大食細胞, Macrophage)
약자로는 "MΦ"라고 표기한다. 크다는 의미의 markro 와 먹다는 뜻의 phagein 의 합성어로 "큼지막한 먹는 놈(大/食細胞)" 이라는 뜻이다. 한자로도 똑같은 의미. 그리고 우리 몸에서 가장 큰 면역세포 이기도 하다.
그 이름처럼 호중구와 같이 항원을 잡아먹고 각종 효소를 가지고 있는 리소좀으로 항원을 소화시켜버린 다음 밖으로 방출한다. 항원을 잡아먹은 다음 림프절로 흘러들어가서 T세포에게 표본을 주기도 한다. 대식세포가 짱박힌 조직에 따라서 이름을 다르게 붙이기도 한다. 성상세포나 쿠퍼세포 등등.
단핵식세포(mononuclear phagocyte)는 골수에서 전단구(promonocyte)의 형태로 생성되어 피 속을 돌다가 단핵구가 된다. 이 단핵구가 조직으로 이사가서 되는 것이 바로 이 MΦ[1]. MΦ는 단핵구에 비해 더 크고, 세포 소기관도 더 많고, 위족(pseudopodia)도 더 길고 많고, 그래서 포식능력(phagocytic ability)도 좋고, 더 좋은 가수분해효소도 만들고, 용해 인자(soluble factor)도 만들 수 있게 된다.
대식세포는 사이토카인[2], 염증전달물질(inflammatory mediator), TLR(Toll Like receptor)에 의해 활성화 되는데, 활성화되면 뭐가 바뀌는가 하면, 그냥 면역반응이 매우 강해진다 수명또한 줄어들지만. 원래의 대식이의 역할은 오래되거나 오염물질을 먹어 분해하는 일이기에 빠르게 처리할 필요가 없다. 하지만 병원체가 침입할 경우 느긋하게 할시간이 없으니 강력하고 빠르게 소화시킨다.
기생충이나 콜레스테롤 및 큰 지방, 석면의 경우 대식세포들은 섭취를 못하는데, 이 경우 대식세포들이 주변을 감싸고 세포막이 융합되어 육아종을 형성한다. cytolytic molecules 등을 내보내 죽이려고 한다. 특히 콜레스테롤이나 지방 같은 경우, 아테로마를 만들어 동맥경화의 발현의 큰 영향을 미친다.
일부 대식세포는 비장, 간 등에 고정되어 있지만[3], 대부분은 전구체인 단핵구의 형태로 혈액, 림프액, 조직액 등의 체내 곳곳을 돌아다닌다.
우리 몸에서 가장 활동성이 높은 세포 중 하나이며, 만약 신체 밖에 얘랑 똑같은 미생물이 돌아다닌다면 얄짤없이 독립된 생물로 취급받았을 것이다. 미토콘드리아와 더불어 “개체란 무엇인가”를 고민하게 만드는 존재 중 하나.
2. 역할
2.1. 항원 섭취
대식세포는 마치 아메바와 비슷하게 생겼는데 아메바가 먹이를 삼키듯 항원을 섭취한다. 위 사진을 예로 들면, 세포질의 성분을 밖으로 길게 내어서 항원을 세포 안으로 끌어들여 삼킨다. 섭취 후 항원을 파괴하는 원리는, 즉 대식세포가 항균작용(antimicrobial activity)를 일으키는 원리는, 섭취 후 활성산소 매개자(ROI; reactive oxygen intermediate), 활성질소 매개자(RNI; reactive nitrogen intermediate)[4], 디펜신(defensin), 리소좀(lysosome) 등으로 섭취한 대상을 손상시키고 잘게 분해한 후, 세포 소기관 내에서 소화하는 찌꺼기는 내보낸다. 내부에서 소화를 못 시킬 경우 세균이 내부에서 번식하여 대식세포가 터져서 죽고 만다. 대표적인 사례는 결핵균.
2.2. 다른 세포의 활성화
대식세포는 다른 위험한 면역 세포들을 활성화 할 수 있다. 이 세포들은 평상시에는 비활성화되어있거나 엄격히 접근이 차단되어 있지만, 대식세포의 신호를 받고 상처 부위로 유도되어 면역 반응을 일으킨다. 대표적으로 대식세포에 활성화되는 세포로는 호중구 가 있다.
2.3. 항원제시세포
대식세포는 수지상세포와 함께 대표적인 항원제시세포로도 분류되며, 이는 중요한 후천적 면역 시스템을 가동하는 역할을 수행한다.
2.4. 기타 작용
대식세포는 죽은 적혈구 세포들 포획하고 세포 찌꺼기를 청소하는 역할도 수행할 수 있다. 보통 간이나 비장에서 이런역할을 많이 수행한다. 또한 미성숙한 적혈구를 성숙할때까지 가지고 있는다. 만약 정상적으로 성숙하지 못할경우 소화시켜버린다.
최근 연구결과에 따르면, 문신이 유지되는 것은 대식세포가 잉크를 먹은 뒤 이를 보관하고 있기 때문이라고 한다. 관련논문
[1] 엄밀히 말하면 모든 대식세포가 단핵구에서 분화하는 것은 아니다.[2] 특히 Th에서 분비되는 IFN gamma[3] 특정 조직에 상주하는 매크로파지들은 다른 명칭으로 불리는 경우가 많다. 예를 들어 간에 상주하는 매크로파지는 쿠퍼세포, 폐에 상주하는 매크로파지는 먼지세포 등.[4] 참고로 얘네 전부 라디칼이다.