체액면역반응에서 항체를 대량으로 분비하도록 최종 분화한 세포는?

활성화된 B림프구가 형질세포로 분화하면 면역글로불린을 합성해 분비한다.

체액면역의 최종 분화 세포

체액면역반응(humoral immune response)에서 항체를 대량으로 분비하는 세포는 형질세포(plasma cell)이다. B세포가 항원에 노출되어 활성화되면 림프절의 배중심(germinal center)에서 증식하고 분화하는 과정을 거친다. 이 과정에서 B세포는 항체의 친화도 성숙(affinity maturation)과 클래스 전환(class switching)을 겪은 뒤, 최종적으로 항체를 대량 생산하는 형질세포로 분화하거나 일부는 기억 B세포(memory B cell)로 남게 된다.

형질세포는 그 수명에 따라 단기 형질세포(short-lived plasma cell)와 장기 형질세포(long-lived plasma cell, LLPC)로 구분된다. 단기 형질세포는 주로 비장이나 림프절의 수질삭(medullary cord)에 위치하며 수일 내에 사멸하는 반면, 장기 형질세포는 골수(bone marrow)의 특수한 미세환경(niche)으로 이동하여 수년에서 수십 년까지 생존하며 지속적으로 항체를 분비한다. 이 장기 형질세포가 체액성 면역 기억의 핵심 축을 담당하며, 백신 접종 후 장기간 방어 항체가 유지되는 기전이기도 하다 ^[2]. 또한 자가면역질환에서는 이 장기 형질세포가 병원성 자가항체를 지속적으로 분비하여 질병을 악화시키므로, 이를 표적으로 하는 치료 전략이 연구되고 있다 ^[1].

오답 분석

호중구(neutrophil)는 선천면역의 대표적인 식세포로, 세균 감염 시 가장 먼저 동원되어 탐식과 탈과립을 통해 병원체를 제거한다. 항체 분비와는 무관하다.

자연살해세포(NK cell)는 바이러스 감염 세포나 종양 세포를 MHC 제한 없이 인식하여 세포독성 과립(perforin, granzyme)으로 사멸시키는 선천면역 림프구이다. 항체의존성 세포매개 세포독성(ADCC)을 통해 항체와 협력할 수는 있으나, 항체를 스스로 분비하지는 않는다.

세포독성 T세포(cytotoxic T cell, CD8+ T cell)는 세포매개면역의 핵심 세포로, MHC class I 분자에 제시된 항원 펩타이드를 인식하여 감염 세포를 직접 사멸시킨다. 항체 분비는 B세포 계열의 고유 기능이다.

큰포식세포(macrophage)는 조직에 상주하며 탐식, 항원제시, 사이토카인 분비를 담당하는 선천면역 세포이다. 형질세포의 항체가 옵소닌(opsonin)으로 작용하면 큰포식세포의 탐식 효율이 증가하지만, 항체를 직접 생산하지는 않는다.

국가고시 빈출 관점

형질세포는 B세포 분화의 최종 단계로, 풍부한 거친면소포체(rough endoplasmic reticulum)와 잘 발달된 골지체(Golgi apparatus)를 가지며 초당 수천 개의 항체 분자를 분비할 수 있는 단백질 합성 공장이다. B세포 표면의 항체가 막결합형(membrane-bound)인 반면, 형질세포가 분비하는 항체는 분비형(secreted form)이다. 이는 동일한 유전자에서 mRNA의 선택적 스플라이싱(alternative splicing)에 의해 C-말단 엑손이 막관통 도메인 대신 분비 신호를 암호화하는 방식으로 조절된다. 또한 형질세포는 CD19, CD20과 같은 B세포 표지자를 소실하고 대신 CD138(syndecan-1)을 강하게 발현하는 특징이 있어, 골수 미세환경에 부착하여 생존 신호를 받는다 ^[1]. 이러한 표현형 변화는 형질세포가 항체 생산이라는 단일 기능에 특화된 최종 분화 세포임을 반영한다.