면역 체계. 유도성 신체 방어 인자(면역체계)

조직적합성 항원은 모든 세포의 표면에 존재하는 당단백질입니다. 처음에는 이식 반응에서 주요 표적 항원으로 확인되었습니다. 성인 기증자의 조직을 동일한 종(동종 이식) 또는 다른 종(이종 이식)의 개인에게 이식하는 경우 일반적으로 거부반응이 발생합니다. 서로 다른 계통의 쥐를 대상으로 한 피부 이식 실험에서 이식 거부는 세포 표면에 있는 외부 항원에 대한 면역 반응으로 인해 발생하는 것으로 나타났습니다. 나중에 T 세포가 이러한 반응에 관여한다는 것이 밝혀졌습니다. 이 반응은 조직적합성 분자(즉, 조직 적합성)라고 불리는 세포 표면 당단백질의 유전적으로 "외부" 변이체에 대한 것입니다.

주요 조직적합성 분자는 다음을 구성하는 유전자에 의해 암호화된 당단백질 계열입니다. 주요 조직 적합성 복합체 (MNS - 주요 조직 적합성 복합체). MHC 내에는 주요 이식 항원을 제어하는 ​​유전자와 특정 항원에 대한 면역 반응의 강도를 결정하는 유전자가 위치합니다. Ir 유전자 (면역 반응). MHC 분자는 모든 고등 척추동물의 세포 표면에 존재합니다. 그들은 생쥐에서 처음 발견되었으며 H2 항원이라고 불렸습니다. 조직 적합성-2). 인간에서는 그들은 불린다 HLA(백혈구, 인간 백혈구 관련), 원래 백혈구에서 발견되었기 때문입니다.

MHC 분자에는 두 가지 주요 부류가 있으며, 각각은 세포 표면 당단백질의 집합체입니다. 분자 MHC 클래스 I거의 모든 세포, 분자에서 발현됨 클래스 II- 면역 반응에 관여하는 세포(림프구, 대식세포). 클래스 I 분자는 바이러스에 감염된 신체의 모든 세포와 상호작용해야 하는 세포독성 T 세포(살해 세포)에 의해 인식되는 반면, 클래스 II 분자는 주로 다른 세포와 상호작용하는 보조 T 세포(Tx)에 의해 인식됩니다. B 림프구 및 대식세포(항원 제시 세포)와 같은 면역 반응에 관여합니다.

에 따르면 면역의 클론 선택 이론, 신체에는 하나 이상의 항원에 반응하도록 유전적으로 프로그램된 수많은 림프구 그룹(클론)이 있습니다. 따라서 각 특정 항원은 표면 결정인자에 친화력이 있는 림프구만 자극하는 선택적 효과를 갖습니다.

항원과의 첫 만남에서 (소위 1차 반응) 림프구는 자극을 받아 폭발 형태로 변형되어 면역세포로 증식 및 분화할 수 있습니다. 증식의 결과로 항원을 "인식"하는 해당 클론의 림프구 수가 증가합니다. 분화로 인해 두 가지 유형의 세포가 나타납니다. 이펙터그리고 세포 메모리. 효과기 세포는 이물질의 제거 또는 중화에 직접적으로 관여합니다. 효과기 세포에는 활성화된 림프구와 형질 세포가 포함됩니다. 기억 세포는 비활성 상태로 돌아가지만 특정 항원과의 만남에 대한 정보(기억)를 전달하는 림프구입니다. 이 항원이 다시 도입되면 더 높은 강도의 빠른 면역 반응(소위 면역 반응)을 제공할 수 있습니다. 2차 반응) 림프구의 증식 증가와 면역 세포 형성으로 인해.

항원 파괴 메커니즘에 따라 세포성 면역과 체액성 면역이 구분됩니다.

~에 세포 면역효과기 세포는 세포독성 T 림프구 또는 킬러 림프구입니다. 이들은 다른 기관의 외부 세포 또는 병리학적 자체(예: 종양) 세포의 파괴에 직접적으로 관여하고 용해성 물질을 분비합니다. 이 반응은 이식 중 또는 피부가 민감도 증가(소위 지연형 과민증) 및 기타 반응을 유발하는 화학적(민감성) 물질에 노출될 때 외부 조직 거부의 기초가 됩니다.

~에 체액 성 면역효과기 세포는 항체를 합성하여 혈액으로 방출하는 형질 세포입니다.

실용 의학의 일부 용어:

· 무감마글로불린혈증(무감마글로불린혈증; a- + 감마글로불린 + 그리스. 하이마피; 동의어: 저감마글로불린혈증, 항체 결핍 증후군)은 혈청 내 면역글로불린 수치가 없거나 급격히 감소하는 것을 특징으로 하는 질병 그룹의 일반적인 이름입니다.

· 자가항원(자동 + 항원) - 신체 자체의 정상 항원뿐만 아니라 자가항체가 형성되는 것과 관련하여 다양한 생물학적 및 물리화학적 요인의 영향으로 발생하는 항원입니다.

· 자가면역 반응-- 자가 항원에 대한 신체의 면역 반응;

· 알레르기 (알레르기; 그리스 어 알로스다른, 다른 + 에르곤행동) - 물질이나 자체 조직 구성 요소에 대한 반복적 노출에 대한 민감도가 증가하는 형태로 신체의 반응성이 변경된 상태입니다. 알레르기는 조직 손상을 일으키는 면역 반응에 기초합니다.

· 능동면역항원 도입에 대한 신체의 면역 반응으로 인해 발생하는 면역;

· 면역 반응을 수행하는 주요 세포는 T 및 B 림프구(및 그 파생물 - 형질세포), 대식세포 및 이들과 상호 작용하는 여러 세포(비만 세포, 호산구 등)입니다.

림프구

· 림프구 집단은 기능적으로 이질적입니다. 림프구에는 세 가지 주요 유형이 있습니다. T 림프구, B 림프구그리고 소위 영림프구(0세포). 림프구는 미분화 림프성 골수 전구체로부터 발생하며, 분화 시 면역학적 방법으로 확인되는 기능적 및 형태학적 특성(마커, 표면 수용체의 존재)을 받습니다. 0-림프구(null)에는 표면 마커가 없으며 미분화 림프구의 예비 집단으로 간주됩니다.

· T 림프구- 혈액 림프구의 70~90%를 차지하는 가장 많은 림프구 집단. 그들은 흉선 - 흉선 (따라서 이름)에서 분화하고 혈액과 림프에 들어가 면역 체계의 말초 기관인 림프절 (피질의 깊은 부분), 비장 (림프의 동맥 주위 덮개)의 T 영역을 채웁니다. 결절), 다양한 기관의 단일 및 다중 모낭에서 항원의 영향으로 T 면역 세포 (효과기) 및 기억 T 세포가 형성됩니다. T-림프구는 항원을 특이적으로 인식하고 결합할 수 있는 원형질막에 특수 수용체가 존재하는 것이 특징입니다. 이 수용체는 면역 반응 유전자의 산물입니다. T 림프구는 다음을 제공합니다. 세포의면역, 체액 면역 조절에 참여, 항원의 영향으로 사이토카인 생성.

· T-림프구 집단에서는 세포의 여러 기능적 그룹이 구별됩니다: 세포독성 림프구(TC) 또는 킬러 T 세포(ㅋ), T 보조 세포(송금), T-억제기(쯧). Tcs는 세포 면역 반응에 참여하여 외부 세포와 자신의 변경된 세포(예: 종양 세포)의 파괴(용해)를 보장합니다. 수용체를 통해 표면의 바이러스 단백질과 종양 세포를 인식할 수 있습니다. 이 경우 TC(킬러)의 활성화는 다음과 같은 영향을 받아 발생합니다. 조직적합성 항원외부 세포 표면에.

· 또한, T 림프구는 Tx와 Tc의 도움으로 체액성 면역 조절에 관여합니다. Tx는 B 림프구의 분화, 형질세포의 형성 및 면역글로불린(Ig)의 생성을 자극합니다. Tx에는 B 세포와 대식세포의 원형질막에 있는 단백질에 결합하는 표면 수용체가 있어 Tx와 대식세포의 증식을 자극하고 인터루킨(펩타이드 호르몬)을 생성하며 B 세포는 항체를 생성합니다.

· 따라서 Tx의 주요 기능은 외부 항원(대식세포에 의해 나타남)을 인식하고 B 림프구와 다른 세포가 면역 반응에 참여하도록 자극하는 인터루킨을 분비하는 것입니다.

· 혈액 내 Tx 수가 감소하면 신체의 방어 반응이 약화됩니다(이러한 개인은 감염에 더 취약합니다). AIDS 바이러스에 감염된 개인의 Tx 수가 급격히 감소한 것으로 나타났습니다.

· Ts는 Tx, B-림프구 및 형질세포의 활성을 억제할 수 있습니다. 그들은 알레르기 반응과 과민 반응에 관여합니다. Tc는 B 림프구의 분화를 억제합니다.

· T-림프구의 주요 기능 중 하나는 생산입니다. 사이토카인, 이는 면역 반응에 관여하는 세포(화성 인자, 대식세포 억제 인자 - MIF, 비특이적 세포독성 물질 등)에 자극 또는 억제 효과가 있습니다.

· 자연살해자. 혈액 속 림프구 중에는 위에서 설명한 킬러의 기능을 수행하는 TC 외에 소위 자연살해자(NK, N. K.), 이는 세포 면역에도 관여합니다. 그들은 외부 세포에 대한 첫 번째 방어선을 형성하고 즉시 행동하여 세포를 빠르게 파괴합니다. NK는 자신의 몸에 있는 종양 세포와 바이러스에 감염된 세포를 파괴합니다. TC는 비활성 T 림프구에서 발달하는 데 시간이 걸리기 때문에 2차 방어선을 형성하므로 NK보다 늦게 작동합니다. NK는 직경이 12-15 미크론인 큰 림프구로, 소엽형 핵과 세포질에 호호양성 과립(리소좀)을 가지고 있습니다.

· T 및 B 림프구의 발달

· 면역체계의 모든 세포의 조상은 조혈줄기세포(HSC)입니다. HSC는 배아기의 난황낭, 간 및 비장에 국한되어 있습니다. 배 발생 후기에 골수에 나타나 출생 후 계속해서 증식합니다. BMSC에서 림프구 생성 전구 세포(림프성 다능성 전구 세포)가 골수에서 형성되고, 이는 두 가지 유형의 세포, 즉 pre-T 세포(전구 T 세포)와 pre-B 세포(전구 B 세포)를 생성합니다.

T 림프구의 분화

· Pre-T 세포는 골수에서 혈액을 통해 면역 체계의 중심 기관인 흉선으로 이동합니다. 배아 발생 중에도 T 림프구의 분화에 중요한 미세환경이 흉선에 생성됩니다. 미세환경의 형성에서, 이 샘의 세망상피세포에는 특별한 역할이 주어지며, 이는 수많은 생물학적 활성 물질을 생성할 수 있습니다. 흉선으로 이동하는 Pre-T 세포는 미세환경 자극에 반응하는 능력을 획득합니다. 흉선의 Pre-T 세포는 증식하여 특징적인 막 항원(CD4+, CD8+)을 운반하는 T 림프구로 변환됩니다. T-림프구는 3가지 유형의 림프구(Tc, Tx 및 Tc)를 생성하여 혈액 순환과 말초 림프 기관의 흉선 의존 영역으로 "전달"합니다. 흉선에서 이동하는 "처녀" T-림프구(처녀 T-림프구)는 수명이 짧습니다. 말초 림프 기관에서 항원과의 특정 상호 작용은 재순환 T 림프구의 대부분을 구성하는 성숙한 장수 세포(T 효과기 및 기억 T 세포)로의 증식 및 분화 과정의 시작 역할을 합니다.

· 모든 세포가 흉선에서 이동하는 것은 아닙니다. 일부 T-림프구는 죽습니다. 사망 원인은 항원 특이 수용체에 항원이 부착된다는 의견이 있습니다. 흉선에는 외부 항원이 없으므로 이 메커니즘은 신체 자체 구조와 반응할 수 있는 T-림프구를 제거하는 역할을 할 수 있습니다. 자가 면역 반응으로부터 보호 기능을 수행합니다. 일부 림프구의 사멸은 유전적으로 프로그램되어 있습니다(세포사멸).

· T 세포 분화 항원. 림프구 분화 과정에서 당단백질의 특정 막 분자가 표면에 나타납니다. 이러한 분자(항원)는 특정 단일클론 항체를 사용하여 검출할 수 있습니다. 단 하나의 세포막 항원과 반응하는 단일클론 항체가 얻어졌습니다. 단일클론 항체 세트를 사용하여 림프구의 하위 집단을 식별할 수 있습니다. 인간 림프구 분화 항원에 대한 항체 세트가 있습니다. 항체는 상대적으로 적은 수의 그룹(또는 "클러스터")을 형성하며, 각 그룹은 단일 세포 표면 단백질을 인식합니다. 단일클론항체에 의해 검출되는 인간 백혈구의 분화항원에 대한 명명법이 만들어졌습니다. 이 CD 명명법( CD - 차별화 클러스터- 분화 클러스터)는 동일한 분화 항원과 반응하는 단일클론 항체 그룹을 기반으로 합니다.

· 인간 T-림프구의 다양한 분화 항원에 대한 다중클론 항체가 얻어졌습니다. T 세포의 전체 집단을 결정할 때 CD 특이성의 단일클론 항체(CD2, CD3, CDS, CD6, CD7)를 사용할 수 있습니다.

· 특정 개체발생 단계 또는 기능적 활성이 다른 하위 집단의 특징을 나타내는 T 세포의 분화 항원이 알려져 있습니다. 따라서 CD1은 흉선 내 T세포 성숙의 초기 단계를 나타내는 지표입니다. 흉선세포 분화 과정에서 CD4와 CD8 마커가 동시에 표면에 발현됩니다. 그러나 이후 CD4 마커는 일부 세포에서 사라지고 CD8 항원 발현이 중단된 하위 집단에만 남아 있습니다. 성숙한 CD4+ 세포는 Tx입니다. CD8 항원은 CD4+/CD8+ T 림프구에서 성숙되는 말초 T 세포의 약 1/3에서 발현됩니다. CD8+ T 세포 하위 집합에는 세포독성 및 억제 T 림프구가 포함됩니다. CD4 및 CD8 당단백질에 대한 항체는 T 세포를 각각 Tx 및 Tx로 구별하고 분리하는 데 널리 사용됩니다.

· 분화 항원 외에도 T-림프구의 특정 마커가 알려져 있습니다.

· T 세포 항원 수용체는 폴리펩티드 α-사슬과 β-사슬로 구성된 항체 유사 이종이량체입니다. 각 사슬의 길이는 280개 아미노산이며, 각 사슬의 큰 세포외 부분은 두 개의 Ig 유사 도메인, 즉 하나의 변수(V)와 하나의 상수(C)로 접혀 있습니다. 항체 유사 이종이합체는 흉선에서 T 세포 발달 동안 여러 유전자 세그먼트에서 조립되는 유전자에 의해 암호화됩니다.

· B림프구와 T림프구에는 항원 독립적 및 항원 의존적 분화 및 특수화가 있습니다.

· 항원 독립적증식과 분화는 림프구의 원형질막에 특별한 "수용체"가 나타나기 때문에 특정 항원을 만날 때 특정 유형의 면역 반응을 제공할 수 있는 세포를 생산하도록 유전적으로 프로그램되어 있습니다. 이는 미세환경을 형성하는 세포(흉선의 망상 간질 또는 망상 상피 세포)에 의해 생성되는 특정 요인의 영향으로 면역 체계의 중앙 기관(조류의 흉선, 골수 또는 파브리시우스 활액낭)에서 발생합니다.

· 항원 의존적 T 및 B 림프구의 증식 및 분화는 말초 림프 기관에서 항원을 만날 때 발생하며 효과기 세포 및 기억 세포(활성 항원에 대한 정보 보유)가 형성됩니다.

생성된 T-림프구는 풀을 형성합니다. 장수, 재순환 림프구 및 B 림프구 - 수명이 짧은세포.

66. B-림프구의 특성.

B 림프구는 체액성 면역에 관여하는 주요 세포입니다. 인간의 경우, 이는 적골수 HSC로 형성된 후 혈액으로 들어가 말초 림프 기관의 B 영역(비장, 림프절 및 많은 내부 장기의 림프 여포)에 추가로 거주합니다. 그들의 혈액에는 전체 림프구 집단의 10-30%가 포함되어 있습니다.

B 림프구는 형질막의 항원에 대한 표면 면역글로불린 수용체(SIg 또는 MIg)가 존재하는 것이 특징입니다. 각 B 세포에는 50,000~150,000개의 항원 특이적 SIg 분자가 포함되어 있습니다. B 림프구 집단에는 다양한 SIgs를 갖는 세포가 있습니다. 대부분(2/3)은 IgM을 포함하고, 소수(1/3)는 IgG를 포함하며 약 1-5%는 IgA, IgD, IgE를 포함합니다. B 림프구의 원형질막에는 보체 수용체(C3)와 Fc 수용체도 포함되어 있습니다.

항원에 노출되면 말초 림프 기관의 B 림프구가 활성화되고 증식하며 혈액, 림프 및 조직액에 들어가는 다양한 종류의 항체를 적극적으로 합성하는 형질 세포로 분화됩니다.

B 세포 분화

B 세포의 전구체(pre-B 세포)는 B 림프구라는 이름이 유래된 파브리시우스 윤활낭(bursa)의 새와 인간과 포유류의 골수에서 추가로 발생합니다.

Fabricius 부르사 (bursa Fabricii)는 배설강에 위치한 B 림프구의 발달이 일어나는 조류의 면역 생성의 중심 기관입니다. 그 미세한 구조는 막으로 둘러싸인 림프절이 위치한 상피로 덮인 수많은 주름이 존재하는 것이 특징입니다. 결절에는 다양한 분화 단계의 상피 세포와 림프구가 포함되어 있습니다. 배아발생 동안, 난포 중앙에 수질대가 형성되고, 주변부(막 외부)에 피질대가 형성되며, 수질대의 림프구가 그곳으로 이동하게 됩니다. 조류의 파브리시우스 활액낭에는 B-림프구만 형성된다는 사실 때문에 이러한 유형의 림프구의 구조와 면역학적 특성을 연구하는 데 편리한 개체입니다. B 림프구의 초미세 구조는 세포질에 로제트 형태의 리보솜 그룹이 존재하는 것이 특징입니다. 이들 세포는 증가된 유염색질 함량으로 인해 T 림프구보다 핵이 더 크고 염색질의 밀도가 낮습니다.

B 림프구는 면역글로불린을 합성하는 능력이 다른 세포 유형과 다릅니다. 성숙한 B 림프구는 세포막에 Ig를 발현합니다. 이러한 막 면역글로불린(MIg)은 항원 특이적 수용체로 기능합니다.

Pre-B 세포는 세포내 세포질 IgM을 합성하지만 표면 면역글로불린 수용체는 없습니다. 골수 처녀 B 림프구는 표면에 IgM 수용체를 가지고 있습니다. 성숙한 B 림프구는 표면에 IgM, IgG 등 다양한 클래스의 면역글로불린 수용체를 가지고 있습니다.

분화된 B-림프구는 말초 림프 기관으로 들어가고, 여기서 항원의 영향으로 B-림프구의 증식 및 추가 특수화가 형질세포 및 기억 B 세포(MB)의 형성과 함께 발생합니다.

발달 과정에서 많은 B 세포는 한 클래스의 항체 생산에서 다른 클래스의 항체 생산으로 전환합니다. 이 프로세스를 클래스 전환이라고 합니다. 모든 B 세포는 원형질막에 내장되어 항원 수용체 역할을 하는 IgM 분자를 생산함으로써 항체 합성 활동을 시작합니다. 그런 다음 항원과 상호작용하기 전에도 대부분의 B 세포는 IgM 및 IgD 분자의 동시 합성을 진행합니다. 처녀 B 세포가 막 결합 IgM 단독 생산에서 막 결합 IgM 및 IgD 동시 생산으로 전환할 때, 전환은 아마도 RNA 처리의 변화로 인해 발생합니다.

항원에 의해 자극을 받으면 이들 세포 중 일부가 활성화되어 일차 체액 반응에서 우세한 IgM 항체를 분비하기 시작합니다.

다른 항원 자극 세포는 IgG, IgE 또는 IgA 항체 생산으로 전환됩니다. 기억 B 세포는 이러한 항체를 표면에 운반하고 활성 B 세포는 이를 분비합니다. IgG, IgE 및 IgA 분자는 항원 자극 후에만 형성되고 2차 체액 반응에서 우세한 것으로 나타나기 때문에 집합적으로 2차 클래스 항체라고 합니다.

단클론 항체의 도움으로 특정 분화 항원을 식별하는 것이 가능해졌으며, 이는 세포질 마이크로쇄가 나타나기 전에도 이를 운반하는 림프구를 B 세포주로 분류하는 것이 가능해졌습니다. 따라서 CD19 항원은 림프구를 B세포로 분류할 수 있게 해주는 최초의 표지자입니다. 이는 골수의 pre-B 세포와 모든 말초 B 세포에 존재합니다.

CD20 그룹의 단클론 항체에 의해 검출된 항원은 B 림프구에 특이적이고 후기 분화 단계를 특징으로 합니다.

조직학적 절편에서 CD20 항원은 림프절의 배중심의 B 세포와 림프절 피질에서 검출됩니다. B 림프구는 또한 다수의 다른(예: CD24, CD37) 마커를 가지고 있습니다.

67. 대식세포는 신체의 자연면역과 후천면역 모두에서 중요한 역할을 한다. 자연 면역에 대한 대식세포의 참여는 식세포 작용 능력과 주요 활성 물질인 소화 효소, 보체 시스템 구성 요소, 식세포틴, 리소자임, 인터페론, 내인성 발열원 등의 합성에서 나타납니다. 자연면역의 요인. 획득 면역에서 이들의 역할은 항원을 면역적격 세포(T 및 B 림프구)로 수동적으로 전달하고 항원에 대한 특정 반응을 유도하는 것입니다. 대식세포는 또한 여러 가지 이상을 특징으로 하는 세포(종양 세포)의 증식을 조절하여 면역 항상성을 보장하는 데에도 관여합니다.

대부분의 항원의 영향으로 면역 반응이 최적으로 발달하려면 대식세포가 림프구를 자극하는 면역의 첫 번째 유도 단계와 림프구 생산에 참여하는 마지막 단계(생산적) 모두에서 대식세포의 참여가 필요합니다. 항체와 항원의 파괴. 대식세포에 의해 식균된 항원은 대식세포에 의해 식균되지 않은 항원에 비해 더 강한 면역 반응을 유도합니다. 불활성 입자(예: 시체)의 현탁액을 동물의 체내에 도입하여 대식세포를 차단하면 면역 반응이 크게 약화됩니다. 대식세포는 가용성(예: 단백질) 항원과 미립자 항원을 모두 식균할 수 있습니다. 미립자 항원은 더 강력한 면역 반응을 유발합니다.

표면에 탄수화물 성분을 함유한 일부 유형의 항원(예: 폐렴구균)은 예비적인 처리 후에만 식균될 수 있습니다. 옵소닌화. 외래 세포의 항원 결정인자가 옵소닌화되면 식세포작용이 크게 촉진됩니다. 항체 또는 항체와 보체의 복합체에 연결되어 있습니다. 옵소닌화 과정은 항체 분자(Fc 단편)의 일부 또는 보체(C3)의 일부를 결합하는 대식세포 막의 수용체의 존재에 의해 보장됩니다. IgG 클래스 항체만이 해당 항원과 결합할 때 인간의 대식세포 막에 직접 결합할 수 있습니다. IgM은 보체가 있는 경우 대식세포 막에 결합할 수 있습니다. 대식세포는 헤모글로빈과 같은 가용성 항원을 "인식"할 수 있습니다.

항원 인식 메커니즘에는 서로 밀접하게 관련된 두 단계가 있습니다. 첫 번째 단계는 항원의 식세포작용과 소화를 포함합니다. 두 번째 단계에서는 폴리펩티드, 용해성 항원(혈청 알부민) 및 미립 세균 항원이 대식세포의 포식용해소체에 축적됩니다. 여러 도입된 항원이 동일한 포식리소좀에서 발견될 수 있습니다. 다양한 세포하 분획의 면역원성에 대한 연구를 통해 가장 활발한 항체 형성이 리소좀의 체내 도입으로 인해 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다. 항원은 세포막에서도 발견됩니다. 대식세포에 의해 방출된 가공된 항원 물질의 대부분은 T 및 B 림프구 클론의 증식 및 분화에 자극 효과를 갖습니다. 소량의 항원 물질은 최소 5개의 펩타이드(아마도 RNA와 관련하여)로 구성된 화합물 형태로 대식세포에서 오랫동안 지속될 수 있습니다.

림프절과 비장의 B 영역에는 특수한 대식세포(수지상 세포)가 있으며, 수많은 과정의 표면에는 신체에 유입되어 해당 B 림프구 클론으로 전달되는 많은 항원이 저장되어 있습니다. 림프 여포의 T 구역에는 T 림프구 클론의 분화에 영향을 미치는 서로 맞물린 세포가 있습니다.

따라서 대식세포는 신체의 면역 반응에서 세포(T 및 B 림프구)의 협력 상호작용에 직접적으로 활동하는 역할을 합니다.

"신체의 비특이적 저항 요인. 인터페론(ifn). 면역 체계. 면역 체계의 세포" 주제의 목차:

면역 체계. 신체 방어(면역체계)의 유도 요인. 주요 조직 적합성 복합체(MHC 클래스 1 및 2). MHC I 및 MHC II 유전자.

면역체계- 신체 세포의 구조적, 유전적 불변성을 보장하는 일련의 기관, 조직 및 세포입니다. 신체의 두 번째 방어선을 형성합니다. 이물질에 대한 첫 번째 장벽의 기능은 피부와 점막, 지방산(피부의 피지선 분비의 일부), 위액의 높은 산도, 신체의 정상적인 미생물 및 세포에 의해 수행됩니다. 감염원에 대한 비특이적 보호 기능을 수행하는 것.

면역체계수백만 가지의 서로 다른 물질을 인식할 수 있으며, 구조가 유사한 분자 사이에서도 미묘한 차이를 식별할 수 있습니다. 시스템의 최적 기능은 직접적인 접촉과 용해성 매개체(면역체계 중재자)의 참여를 통해 수행되는 림프 세포와 대식세포 사이의 미묘한 상호 작용 메커니즘을 통해 보장됩니다. 시스템은 면역 기억, 이전 항원 노출에 대한 정보를 저장합니다. 신체의 구조적 불변성("항원 순도")을 유지하는 원칙은 "친구 또는 적"의 인식에 기초합니다.

이를 위해 신체 세포 표면에는 당단백질 수용체(Ag)가 있습니다. 주요 조직 적합성 복합체 - MNS[영어로부터 주요 조직 적합성 복합체]. 이러한 Ag의 구조가 붕괴되면, 즉 "자신"이 변하면 면역체계는 이를 "외부"로 간주합니다.

MHC 분자의 스펙트럼각 유기체마다 고유하며 생물학적 개성을 결정합니다. 이를 통해 "우리 자신"을 구별할 수 있습니다( 조직 적합성) "외계인"(호환되지 않음)에서 유래했습니다. 유전자와 Ag에는 두 가지 주요 클래스가 있습니다. MNS.

주요 조직 적합성 복합체(MHC 클래스 1 및 2). MHC I 및 MHC II 유전자.

클래스 I 및 II의 분자면역반응을 조절합니다. 이들은 표적 세포의 표면 CD-Ar에 의해 공동 인식되고 세포독성 T 림프구(CTL)에 의해 수행되는 세포 독성 반응에 참여합니다.

MHC 클래스 I 유전자조직 Ag를 결정하고; Ag 등급 MHC I모든 유핵 세포의 표면에 나타납니다.

MHC 클래스 II 유전자흉선 의존성 Ag에 대한 반응을 조절합니다. 클래스 II Ag는 대식세포, 단핵구, B 림프구 및 활성화된 T 세포를 포함한 면역 능력 세포의 막에서 주로 발현됩니다.

MNS이 유전자는 6번 염색체의 단완에 위치한 대규모 유전자 그룹으로 구성됩니다. 구조적 및 기능적 차이에 따라 이 유전자는 세 가지 클래스로 나뉘며, 그 중 클래스 I과 클래스 II는 원래 발견된 HLA 유전자입니다. 관련이 없는 개인 간의 조직 이식의 중요성 개인.

유전자클래스 I 및 II는 면역 반응을 시작하는 데 결정적인 역할을 하는 세포 표면 단백질을 암호화하며, 특히 림프구에 의한 항원의 "인식"에서 림프구 표면의 HLA 분자와 복합체를 형성하지 않으면 항원에 반응할 수 없습니다. 항원을 담고 있는 세포. 수백 가지의 서로 다른 HLA 클래스 I 및 I 대립 유전자가 알려져 있으며, 새로운 대립 유전자가 매일 발견되어 인간 게놈에서 가장 다형성이 높은 유전자좌가 되었습니다.

클래스 I 유전자(HLA-A, HLA-B 및 HLA-C)는 모든 핵 세포의 원형질막의 필수적인 부분인 단백질을 암호화합니다. 클래스 I 단백질은 MHC 내에서 암호화된 가변 중쇄와 MHC 외부에 위치한 유전자에 의해 암호화되고 염색체 15에 매핑된 비다형성 폴리펩티드인 b2-마이크로글로불린이라는 두 개의 폴리펩티드 하위 단위로 구성됩니다. 세포내 단백질에서 유래된 펩티드는 다음과 같습니다. 큰 다기능성 프로테아제의 단백질분해 절단에 의해 형성됨; 그런 다음 펩타이드는 세포 표면으로 이동하여 클래스 I 분자에 부착되어 세포독성 T 세포에 대한 펩타이드 항원을 형성합니다.

지역 클래스 II세포 표면 단백질을 암호화하는 HLA-DP, HLA-DQ 및 HLA-DR과 같은 여러 유전자좌로 구성됩니다. 각 클래스 II 분자는 MHC에 암호화된 a 및 b 하위 단위로 형성된 이종이합체입니다. 클래스 II 분자는 리소좀에 흡수되어 T 세포가 인식하는 펩타이드로 가공되는 세포외 단백질에서 파생된 펩타이드입니다.

이내에 MNS다른 유전자의 유전자좌도 존재하지만 HLA 클래스 I 및 II 유전자와 기능적으로 관련이 없으며 조직적합성이나 면역 반응을 결정하지 않습니다. 그러나 이들 유전자 중 일부는 21-수산화효소 결핍으로 인해 발생하는 선천성 부신 과형성증, 철 축적으로 인해 발생하는 간 질환인 혈색소증과 같은 질병과 관련이 있습니다.

주요조직적합성복합체(HLA) 대립유전자 및 일배체형

체계 HLA MHC DNA 염기서열 분석이 널리 보급됨에 따라 다양한 HLA 대립유전자를 정의하고 설명하는 데 사용되는 명명법이 근본적인 변화를 겪었기 때문에 처음에는 혼란스러워 보일 수 있습니다. HLA 명명법의 더 오래되고 전통적인 시스템에 따르면, 서로 다른 대립유전자는 혈청학적으로 서로 구별되었습니다. 개별 HLA 유형은 다양한 항혈청 또는 민감한 림프구 패널이 세포에 어떻게 반응하는지에 따라 결정되었습니다.

항혈청이 세포는 임신 중 태아가 발현하는 제1형 및 제2형 부계 항원에 대한 면역 반응을 보인 수백 명의 임산부로부터 채취되었습니다. 관련되지 않은 두 개인의 세포가 항체 및 세포 패널에 추가되었을 때 동일한 반응을 나타내는 경우, 해당 숫자로 표시되는 동일한 HLA 유형 및 대립유전자를 갖는 것으로 간주됩니다(예: HLA-B 클래스 I 유전자좌의 B27 또는 DR3). HLA-B 유전자좌 DR 클래스 II에서.

그러나 이후 신분증 MHC 클래스 I 및 클래스 II 사슬을 암호화하는 유전자의 서열 분석을 통해 초기에 혈청학적으로 정의된 개별 HLA 대립 유전자는 심지어 단일 혈청학적 대립 유전자 내에서도 서로 다른 DNA 서열 변종에 ​​의해 정의된 수많은 대립 유전자로 구성되는 것으로 밝혀졌습니다. 혈청학적으로 정의된 100가지 유형의 HLA-A, B, C, DR, DQ 및 DP에는 이제 DNA 서열 수준에서 정의된 1300개 이상의 대립유전자가 포함됩니다.

예를 들어, HLA-B 유전자이전에 혈청학적 반응을 통해 단일 B27 대립유전자로 확인된 24개 이상의 서로 다른 핵산 서열 변이체가 발견되었습니다. 전부는 아니지만 대부분의 DNA 변이체는 삼중항 코돈의 변화를 나타내며, 따라서 해당 대립유전자에 의해 암호화된 펩타이드의 아미노산도 변경됩니다. HLA-B 펩타이드의 아미노산을 변경하는 각 대립 유전자는 이전의 단일 대립 유전자 B27에 해당하는 대립 유전자 그룹의 대립 유전자 1, 2 등과 같은 고유한 추가 서열 번호를 받으며 현재는 HLA-B라고 합니다. *2701, HLA-B*2702 등

전부 HLA 대립유전자주어진 염색체의 다양한 클래스 I 및 II 유전자좌에서 일배체형을 형성합니다. 대립 유전자는 지배적입니다. 각 부모는 두 가지 일배체형을 갖고 있으며 둘 다 표현합니다. 이러한 유전자좌는 특정 가족에서 일배체형이 단일 블록으로 어린이에게 전달될 수 있을 정도로 서로 충분히 가깝게 위치합니다. 결과적으로 부모와 자식은 공통된 일배체형을 공유하며 두 형제자매가 동일한 HLA 일배체형을 물려받을 확률은 25%입니다.

왜냐하면 이식된 조직의 생착일반적으로 기증자와 수혜자의 HLA 일배체형(및 ABO 혈액형) 사이의 유사도와 일치하여 최고의 골수 또는 장기 기증자는 수혜자의 ABO 적합성 및 HLA 동일 형제자매입니다.

어느 민족에서나 일부 HLA 대립 유전자 그룹자주 발견되는 반면, 거의 발견되지 않거나 전혀 발견되지 않는 경우도 있습니다. 마찬가지로 일부 일배체형은 예상보다 더 흔한 반면, 다른 일배체형은 극히 드물거나 전혀 발생하지 않습니다. 예를 들어, 일배체형에서 이론적으로 가능한 3x107 대립유전자 조합의 대부분은 백인 집단에서는 결코 발생하지 않습니다. 한 집단의 일배체형 다양성에 대한 이러한 제한은 아마도 연관 불균형이라는 상황에 의해 발생하고 많은 요인의 복잡한 상호 작용으로 설명될 수 있습니다.

이것들 요인 HLA 유전자좌 사이의 짧은 거리로 인해 낮은 비율의 감수분열 재조합을 포함하고; 일배체형을 형성하는 HLA 대립유전자의 특정 조합에 대해 긍정적인 선택을 제공하는 환경적 영향; 그리고 인구가 확립된 기간, 창시자의 수, 발생한 이주 강도와 같은 역사적 요인(이 장의 뒷부분 참조).

사이 인구대립유전자와 일배체형 빈도에도 상당한 차이가 있습니다. 한 집단에서 공통 대립유전자 또는 일배체형은 다른 집단에서는 매우 드물 수 있습니다. MHC 내의 대립유전자와 일배체형의 분포와 빈도의 차이는 각 특정 집단의 유전적, 환경적, 역사적 요인의 복잡한 상호작용의 결과입니다.

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클래스 I 주요 조직 적합성 복합 분자의 구조

그림에서. 9.3, A는 분자의 일반적인 다이어그램을 보여줍니다. 주요 조직 적합성 복합체(MNS)클래스 I 인간 또는 마우스. 각 MHC 클래스 I 유전자는 α 또는 중쇄로 지정되는 분자량이 약 43kDa인 막횡단 당단백질을 암호화합니다. 여기에는 α1, α2 및 α3의 세 가지 세포외 도메인이 포함됩니다. 각 MHC 클래스 I 분자는 다른 염색체에 암호화되어 있는 β2-마이크로글로불린(β2-m 분자량 12kDa)이라는 불변 폴리펩티드와 비공유 결합으로 세포 표면에서 발현됩니다.

쌀. 9.3. MHC 클래스 I 분자의 다양한 이미지

이는 Ig 단일 도메인과 상동적인 구조를 가지며 실제로 이 슈퍼패밀리의 구성원입니다. 따라서 세포 표면에서 MHC 클래스 I과 β2m의 구조는 MHC 클래스 I 분자의 α3 도메인과 β2m이 막에 인접한 4개의 도메인 분자 형태를 갖습니다.

MHC 클래스 I 분자의 다양한 대립유전자 형태의 서열은 매우 유사합니다. MHC 분자 간의 아미노산 서열 차이는 세포외 도메인 α1 및 α2의 제한된 영역에 집중되어 있습니다. 따라서 개별 MHC 클래스 I 분자는 비다형성 또는 불변 영역(클래스 1의 모든 대립유전자 형태에 대해 동일)과 다형성 또는 가변 영역(주어진 대립유전자에 대한 고유 서열)으로 나눌 수 있습니다. CD8 T 세포 분자는 모든 주요 조직적합성 복합체 클래스 I 분자의 불변 영역에 결합합니다.

X선 결정학을 거친 모든 MHC 클래스 I 분자는 그림 1에 표시된 것과 같은 동일한 일반 구조를 갖습니다. 9.3, B 및 C. 분자 구조의 가장 흥미로운 특징은 도메인 α1 및 α2로 구성된 막에서 가장 먼 분자 부분에 깊은 홈 또는 공동이 있다는 것입니다. MHC 클래스 I 분자의 이 공동은 펩타이드의 결합 부위입니다. 공동은 바닥이 고르지 않은 바구니(평평한 β-시트 구조 형태의 아미노산 잔기로 짜임)와 유사하며 주변 벽은 α-나선으로 표시됩니다. 공동은 양쪽 끝이 닫혀 있으므로 8개 또는 9개 아미노산 서열의 사슬을 수용할 수 있습니다.

주요 조직적합성 복합체 클래스 I의 서로 다른 분자에서 공동의 순서와 구조를 비교함으로써, 각각의 바닥이 다르며 각 대립유전자에 특정한 여러 개의 주머니로 구성되어 있음을 알 수 있습니다(그림 9.3, D). 공동 바닥에 있는 이러한 주머니의 모양과 전하는 어떤 펩타이드가 MHC 분자의 각 대립형질 형태에 결합하는지 결정하는 데 도움이 됩니다. 포켓은 또한 특정 TCR이 인식할 수 있는 위치에 펩타이드를 고정하는 데 도움이 됩니다. 그림에서. 도 9.3, D 및 8.2는 MHC 클래스 I 분자의 공동 및 섹션에 위치한 펩타이드와 T 세포 수용체의 상호작용을 보여줍니다.

결합된 펩타이드의 중심- 주요 조직적합성 복합 분자 내부에 숨겨져 있지 않은 단백질의 유일한 부분 - T 세포 수용체에서 가장 가변적인 CDR3-TCR α 및 β와 상호작용합니다. 이는 TCR에 의한 펩타이드 인식이 펩타이드 사슬 중심에 있는 소수의 아미노산과의 접촉을 필요로 한다는 것을 의미합니다.

단일 MHC 클래스 I 분자는 다양한 펩타이드에 결합할 수 있지만 주로 특정(특정) 모티프(서열)를 가진 펩타이드에 결합합니다. 이러한 특정 서열은 8~9개의 아미노산 잔기(앵커 서열)에 변함없이 위치하며, 이는 주어진 MHC 분자의 펩티드 결합 공동에 있는 아미노산 잔기에 대해 높은 친화성을 갖습니다. 이 경우, 앵커가 아닌 위치의 아미노산 서열은 임의의 아미노산 잔기 세트로 표시될 수 있습니다.

예를 들어, 인간 클래스 I 분자 HLA-A2는 두 번째 위치에 류신이 있고 9번째 위치에 발린이 있는 펩타이드에 결합합니다. 대조적으로, 또 다른 HLA-A 분자는 고정 서열이 5번 위치에 페닐알라닌 또는 티로신을 포함하고 8번 위치에 류신을 포함하는 단백질에만 결합합니다. 결합된 펩타이드의 다른 위치는 임의의 아미노산으로 채워질 수 있습니다.

따라서 각 MHC 분자는 서로 다른 아미노산 서열을 가진 수많은 펩타이드에 결합할 수 있습니다. 이는 T 세포 매개 반응이 거의 모든 단백질의 적어도 하나의 에피토프에 드물게 발생하는 이유와 단백질 항원에 대한 면역 반응이 부족한 경우가 매우 드문 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.

클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자의 구조

MHC 클래스 II의 α 및 β 유전자는 각각 약 35,000Da 및 28,000Da 무게의 사슬을 암호화합니다. 그림에서. 9.4, A는 클래스 I과 마찬가지로 MHC 클래스 II 분자가 Ig와 유사한 세포질 "꼬리" 및 세포외 도메인을 갖는 막횡단 당단백질임을 보여줍니다. 도메인은 α1, α2, β1 및 β2로 지정됩니다.

MHC 클래스 II 분자는 또한 면역글로불린 슈퍼패밀리의 구성원이기도 ​​합니다. MHC 클래스 I 분자와 마찬가지로 MHC 클래스 II 분자에는 가변 또는 다형성(다른 대립유전자에 따라 다름) 영역과 불변 또는 비다형성(모든 대립유전자에 공통) 영역이 포함됩니다. CD4 T 세포 분자는 모든 클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자의 변하지 않은 부분에 부착됩니다.

쌀. 9.4. MHC 분자의 다양한 이미지II 클래스

MHC 클래스 II 분자의 상단에는 펩타이드에 결합할 수 있는 노치 또는 공동이 있으며(그림 9.4, B 및 C), 이는 MHC 클래스 I 분자의 공동과 구조적으로 유사합니다. 그러나 클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자에서 공동은 서로 다른 사슬 a와 p 도메인의 상호 작용에 의해 형성됩니다. 그림에서. 그림 9.4, B는 MHC 클래스 II 분자 공동의 바닥이 8개의 β 시트로 구성되어 있으며 도메인 α1과 β1이 각각 4개를 형성한다는 것을 보여줍니다. 도메인 α1과 β1의 나선형 조각은 각각 공동의 한 벽을 형성합니다.

클래스 I MHC 분자의 공동과 달리 클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자의 공동은 양쪽이 열려 있어 더 큰 단백질 분자가 결합할 수 있습니다. 따라서 MHC 클래스 II 분자의 공동은 길이가 선형 사슬에서 12~20개 아미노산으로 변하는 펩타이드와 결합할 수 있으며, 펩타이드의 끝은 공동 외부에 있습니다. 그림에서. 도 9.4, D는 TCR이 MHC 클래스 II 분자와 관련된 펩티드뿐만 아니라 클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자 자체의 단편과도 상호작용한다는 것을 보여줍니다.

다양한 MHC 클래스 II 분자에 결합하는 펩타이드에는 특정 모티프(서열)도 있어야 합니다. 이 경우 펩타이드의 길이는 MHC 클래스 I 분자에 부착될 수 있는 펩타이드의 길이보다 더 가변적이므로 모티프는 종종 펩타이드의 중앙 영역에 위치합니다. 클래스 II 주요 조직적합성 복합체 분자의 공동 내부 표면에 해당하는 위치에 있습니다.

R. 코이코, D. 선샤인, E. 벤자민i

주요 조직적합성 복합체는 유전자 그룹과 이들이 암호화하는 세포 표면 항원으로, 이물질 인식과 면역 반응 발달에 중요한 역할을 합니다. 인간 주요 조직 적합성 복합체를 HLA라고 합니다. HLA는 1952년 백혈구 항원 연구를 통해 발견되었습니다. HLA 항원은 세포 표면에 위치한 당단백질이며 염색체 6에 밀접하게 연결된 유전자 그룹에 의해 암호화됩니다. HLA 항원은 외부 항원에 대한 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하며 그 자체로 강력한 항원입니다.

HLA 항원은 클래스 I 항원과 클래스 II 항원으로 구분됩니다. HLA 클래스 I 항원은 세포독성 T 림프구가 형질전환된 세포를 인식하는 데 필요합니다.

HLA 클래스 II 항원의 가장 중요한 기능은 면역 반응 중에 T 림프구와 대식세포 사이의 상호 작용을 보장하는 것입니다. 보조 T 세포는 HLA 클래스 II 항원과 결합된 대식세포에 의해 처리되고 대식세포 표면에 이 복합체가 나타난 후에만 외래 항원을 인식합니다.

HLA 항원과 결합된 경우에만 외부 항원을 인식하는 T 림프구의 능력을 HLA 제한이라고 합니다. HLA 클래스 I 및 II 항원의 결정은 임상 면역학에서 매우 중요하며, 예를 들어 장기 이식 전 기증자-수혜자 쌍을 선택하는 데 사용됩니다.

MHC의 발견은 종내 조직 이식 연구 중에 발생했습니다. 외부 조직의 거부를 담당하는 유전자좌는 염색체 내 주조직적합성 복합체(MHC)라고 불리는 영역을 형성합니다.

그런 다음 처음에는 세포 현상학에 기초한 가설적인 방식으로, 그리고 분자 생물학 방법을 사용하여 실험적으로 잘 문서화된 형태로 T 세포 수용체가 외래 항원 자체를 인식하지 않고 다음에 의해 제어되는 분자와의 복합체를 인식한다는 것이 확립되었습니다. 주요 조직 적합성 복합체의 유전자. 이 경우 MHC 분자와 항원 단편이 모두 TCR과 접촉하게 됩니다.

MHC는 MHC 클래스 I 및 클래스 II 분자라고 불리는 두 가지 세트의 고도로 다형성을 지닌 세포 단백질을 암호화합니다. 클래스 I 분자는 8-9개 아미노산 잔기의 펩타이드에 결합할 수 있으며, 클래스 II 분자는 다소 더 깁니다.

MHC 분자의 높은 다형성과 각 항원 제시 세포(APC)가 여러 가지 다른 MHC 분자를 발현하는 능력은 T 세포에 다양한 항원 펩타이드를 제시하는 능력을 제공합니다.

MHC 분자는 일반적으로 항원이라고 부르지만, 예를 들어 장기 동종이식 중에 MHC 분자가 자신의 면역 체계가 아닌 유전적으로 다른 유기체의 면역 체계에 의해 인식되는 경우에만 항원성을 나타냅니다.

대부분 면역학적으로 중요한 폴리펩티드를 암호화하는 MHC에 유전자가 존재한다는 것은 이 복합체가 면역 형태의 보호를 구현하기 위해 특별히 진화하고 발전했음을 시사합니다.

MHC 클래스 III 분자도 있지만 면역학적 의미에서 MHC 클래스 I 분자와 MHC 클래스 II 분자가 가장 중요합니다.

B세포 수용체 또는 B세포 항원 수용체(영어) B세포 항원 수용체, BCR)는 항원을 특이적으로 인식하는 B 세포의 막 수용체입니다. 실제로 B세포 수용체는 주어진 B림프구에 의해 합성되는 항체(면역글로불린)의 막 형태이며, 분비된 항체와 동일한 기질 특이성을 가지고 있습니다. 항체와 마찬가지로 이 수용체는 중쇄가 속하는 클래스에 따라 여러 형태로 존재할 수 있습니다. B 세포 수용체는 세포 내로 일련의 신호 전달을 시작하며, 이는 조건에 따라 B 림프구의 활성화, 증식, 분화 또는 세포사멸을 초래할 수 있습니다. B 세포 수용체와 미성숙 형태(pre-B 세포 수용체)에서 오는 신호는 B 세포의 성숙과 신체의 항체 레퍼토리 형성에 중요합니다.

B 세포 수용체 복합체에는 막 형태의 항체 외에도 보조 단백질 이종이합체 Igα/Igβ(CD79a/CD79b)가 포함되어 있으며 이는 수용체 기능에 반드시 필요합니다. 수용체로부터의 신호 전달은 Lyn, SYK, Btk, PI3K, PLCγ2 등과 같은 분자의 참여로 발생합니다.

B세포 수용체는 악성 B세포 혈액질환의 발병과 유지에 특별한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 이와 관련하여, 이러한 질병을 치료하기 위해 이 수용체로부터의 신호 전달 억제제를 사용하는 아이디어가 널리 보급되었습니다. 이들 약물 중 몇몇은 효과적인 것으로 입증되었으며 현재 임상 시험이 진행 중입니다.