핵심 해설
이 문제는 연쇄구균(Streptococcus)의 주요 독성 인자(Virulence factor)에 대한 이해를 묻고 있어요. 연쇄구균은 여러 효소와 독소를 분비하여 숙주 조직을 손상시키고 면역 반응을 회피하는데, 각 인자의 특성과 작용 기전을 정확히 구분하는 것이 중요해요.
1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)
연쇄구균(Streptococcus)의 독성 인자는 크게
세포벽 성분과
세포 외 분비 물질로 나눌 수 있어요. 세포벽 성분에는
M 단백(M protein)과
협막(Capsule)이 있고, 분비 물질에는
스트렙토리신(Streptolysin),
히알루로니다아제(Hyaluronidase),
DNA 분해 효소(Deoxyribonuclease, DNase) 등이 있어요. 이들은 숙주의 면역 방어를 무력화하거나 조직을 파괴하는 역할을 합니다.
2. 정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! M 단백(M protein)은 연쇄구균(특히 A군 연쇄구균, Group A Streptococcus)의 세포벽에서 발견되는 중요한 독성 인자예요. M 단백은
항식세포 작용(Antiphagocytic activity)을 나타내는데, 즉
백혈구(Leukocyte) 특히
호중구(Neutrophil)의 탐식 작용(Phagocytosis)을 억제하여 균이 숙주의 면역 세포에 의해 제거되지 않고 생존할 수 있도록 돕습니다. 따라서 ⑤번 보기가 정답입니다.
3. 오답 분석 (Distractor Analysis)
①
혼동 주의! 스트렙토리신 S(Streptolysin S)는 세포 내에 존재하는 것이 아니라
세포 외로 분비되어 적혈구를 용혈(Hemolysis)시키는 독소예요. 산소에 안정적이며(Oxygen-stable), 혈액 한천 배지에서 베타 용혈(β-hemolysis)을 일으킵니다. 스트렙토리신 O(Streptolysin O)와 혼동하지 마세요. (스트렙토리신 O는 산소에 불안정하고 항원성이 있어 ASO 항체 검사에 이용됩니다.)
②
히알루로니다아제(Hyaluronidase)는 결합 조직의 기질 성분인
히알루론산(Hyaluronic acid)을 분해하여
조직 내 균의 확산을 촉진합니다. 따라서 '확산 인자(Spreading factor)'라고도 불려요. 혈액 응고를 촉진하는 것이 아니라 오히려 조직 침투를 돕는 역할을 합니다. (혈액 응고와 관련된 효소는 응고효소(Coagulase)예요.)
③
DNA 분해 효소(Deoxyribonuclease, DNase)는
죽은 백혈구의 DNA를 분해하여 농(Pus)을 묽게 만듭니다. 이는
조직 괴사(Tissue necrosis)를 촉진하거나 악화시킬 수 있어요. 조직 괴사를 억제하는 것이 아니라 오히려 연쇄구균 감염 시 화농성 염증 반응에 기여합니다.
④
협막(Capsule)은 세균의 가장 바깥쪽을 싸고 있는 다당류(Polysaccharide) 구조로,
식세포 작용(Phagocytosis)을 억제합니다. 협막이 있으면 면역 세포가 균을 인식하기 어려워져 탐식이 방해받습니다. 식세포 작용을 촉진하는 것이 아니라 억제하는 것이므로 틀린 설명이에요.
4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
연쇄구균의 주요 독성 인자와 기능을 정리하면 다음과 같아요.
| 독성 인자 |
주요 기능 |
특징 |
| M 단백 (M protein) |
백혈구 탐식 억제 (항식세포 작용) |
세포벽 성분, A군 연쇄구균의 주요 독성 인자 |
| 협막 (Capsule) |
식세포 작용 억제 |
다당류 성분, 균의 표면 구조 |
| 스트렙토리신 S (Streptolysin S) |
세포 용해 (용혈 작용) |
세포 외 분비, 산소 안정적, 비항원성 |
| 스트렙토리신 O (Streptolysin O) |
세포 용해 (용혈 작용) |
세포 외 분비, 산소 불안정, 항원성 (ASO 검사) |
| 히알루로니다아제 (Hyaluronidase) |
히알루론산 분해, 조직 내 균 확산 |
확산 인자 (Spreading factor) |
| DNA 분해 효소 (DNase) |
DNA 분해, 농 묽게 함 |
조직 괴사 촉진 |
개념 정리
연쇄구균의 독성 인자는 면역 회피(M 단백, 협막), 조직 파괴(스트렙토리신), 조직 침투(히알루로니다아제), 염증 매개(DNase) 등 다양한 기전으로 작용합니다. 특히 M 단백은 A군 연쇄구균의 가장 중요한 독성 인자로, 항식세포 작용이 핵심 개념이에요.
한눈에 비교!
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스트렙토리신 S vs 스트렙토리신 O: S는 산소 안정적이고 비항원성, O는 산소 불안정하고 항원성이 있어 ASO 항체 검사(급성 류마티스열 진단)에 사용됨.
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M 단백 vs 협막: 둘 다 탐식 작용을 억제하지만, M 단백은 세포벽 단백질 성분이고 협막은 세포 외 다당류 구조임. M 단백은 백혈구 탐식을 직접 억제하고, 협막은 물리적으로 탐식을 차단함.
암기 팁
"M 단백이 막는다! (M protein blocks phagocytosis)" - M 단백은 백혈구(Monocyte, Macrophage, Neutrophil)의 탐식을 막는다고 기억하세요.
국시 빈출 포인트
연쇄구균의 독성 인자는 구강 미생물학에서 자주 출제되는 주제예요. 특히 M 단백의 기능(항식세포 작용)과 각 효소의 역할(히알루로니다아제 = 확산 인자, DNase = 농 묽게 함)을 정확히 구분하는 문제가 많아요.
기출 변형 주의!
"다음 중 A군 연쇄구균(Group A Streptococcus)의 독성 인자에 해당하지 않는 것은?" 또는 "히알루로니다아제(Hyaluronidase)의 작용으로 옳은 것은?"과 같은 변형 문제로 출제될 수 있어요. 각 효소의 기질(Substrate)과 작용 결과를 함께 암기하세요.