생명과학 고2 항상성과 몸의 조절 심화

체액성 면역

B림프구 활성화→형질 세포→항체 생산 경로를 통해 세포 외부 항원을 제거하는 특이적 면역 반응이다.

B림프구가 활성화되어 형질 세포로 분화하고, 그 형질 세포가 항체를 분비해 체액 속의 항원을 제거하는 특이적 면역 반응입니다.

B림프구는 설계도를 가진 대기 요원이고, 형질 세포는 그 설계도로 항체를 찍어 내는 공장입니다. 항원을 만나기 전까지 공장은 세워지지 않습니다.

쉽게 말하면

'체액성'이라는 이름은 항체가 혈액과 림프 같은 체액에 떠다니며 작용하기 때문에 붙었습니다. 그래서 이 방식은 세포 밖에 있는 항원 — 혈액을 떠도는 세균, 세균이 내는 독소, 아직 세포에 들어가지 않은 바이러스 — 을 처리하는 데 강합니다.

순서는 이렇습니다. 대식세포가 병원체를 잡아먹은 뒤 그 항원과 항체의 항원 조각을 표면에 내걸어 보조 T림프구에게 보여 줍니다. 보조 T림프구가 활성화되고, 그 항원에 맞는 B림프구를 자극합니다. 자극받은 B림프구는 증식하면서 두 갈래로 갈라집니다 — 일부는 형질 세포가 되어 항체를 대량으로 분비하고, 일부는 기억 세포가 되어 다음을 대비합니다.

여기서 놓치면 안 되는 것은 항체를 만드는 세포가 B림프구가 아니라 형질 세포라는 점입니다. B림프구는 그 항원에 반응할 수 있는 '자격'을 가진 세포일 뿐, 분화하기 전에는 항체를 뿜어내지 않습니다. 기억 세포도 마찬가지로 항체를 만들지 않고 대기 상태로 남아 있습니다.

분비된 항체는 항원에 결합해 병원체를 응집시키고 표시를 붙이며, 실제 제거는 식세포가 마무리합니다. 그리고 남겨진 기억 세포가 1·2차 면역 반응과 면역 기억의 주인공이 됩니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

세균 독소를 막는 항체

어떤 세균은 세포에 붙어 해를 끼치는 독소를 내놓습니다. 항체가 그 독소에 먼저 결합해 버리면 독소가 세포에 붙을 자리를 잃습니다. 병원체를 죽이지 않고도 무력화하는 방식입니다.
예시 2

형질 세포 하나가 만드는 항체의 양

형질 세포는 항체 분비에 특화된 세포로, 소포체와 골지체가 매우 발달해 있습니다. 세포 하나가 오직 한 종류의 항체를 대량 생산합니다 — 다른 일은 거의 하지 않고 항체 공장으로 전환된 상태입니다.
예시 3

항체 곡선이 며칠 뒤에야 올라가는 이유

항원이 들어온 즉시 항체가 나오는 것이 아닙니다. 항원 제시 → 보조 T림프구 활성화 → B림프구 증식 → 형질 세포 분화까지 며칠이 걸립니다. 1차 반응 그래프의 긴 잠복기가 바로 이 시간입니다.

자주 하는 오해

B림프구가 항체를 직접 만든다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움B림프구가 항원을 만나면 곧바로 항체를 분비한다

실제로는B림프구는 형질 세포로 분화한 뒤에야 항체를 만듭니다. 기억 세포로 분화한 쪽은 항체를 만들지 않고 대기합니다.

'B림프구 → 형질 세포 → 항체'라는 세 단계를 붙여서 외워야 합니다. 시험에서 '항체를 생성하는 세포는?'이라는 질문의 답은 B림프구가 아니라 형질 세포입니다. 또 기억 세포가 항체를 만들지 않는다는 사실을 알아야, 2차 반응이 왜 '기억 세포가 형질 세포로 빠르게 분화하기 때문'인지 설명할 수 있습니다.

체액성 면역이 B림프구만의 일이라고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움체액성 면역은 B림프구, 세포성 면역은 T림프구 — 서로 완전히 별개다

실제로는체액성 면역도 보조 T림프구의 자극이 있어야 제대로 시작됩니다. T림프구는 두 면역 모두에 관여합니다.

보조 T림프구는 면역 반응 전체의 스위치입니다. 그래서 HIV가 보조 T림프구를 파괴하면 세포성 면역뿐 아니라 항체 생산까지 무너집니다. B와 T를 완전히 갈라 놓으면 이 현상을 설명할 수 없습니다.