염증이 발생한 조직에서는 혈액을 순환하던 호중구(neutrophil)가 혈관 내피세포(endothelial cell) 장벽을 넘어 감염 또는 손상 부위로 신속히 이동합니다. 이 과정은 호중구가 혈관 내피 표면에서 구르기(rolling), 단단한 부착(firm adhesion), 기어가기(crawling)를 거친 뒤 내피 장벽을 뚫고 빠져나가는 연속적인 단계로 진행됩니다
[1]. 문제에서 묻는 “호중구가 혈관벽을 통과해 조직으로 이동하는 과정”은 바로 이 마지막 단계에 해당하며, 이를
혈관외유출(diapedesis) 또는
경내피세포 이동(transendothelial migration, TEM)이라고 합니다.
호중구의 혈관외유출은 내피세포 사이의 접합부를 통과하는 세포주위 경로(paracellular route)와 내피세포 몸체를 직접 관통하는 경세포 경로(transcellular route)로 나뉩니다. 어떤 경로를 이용할지는 호중구와 내피세포 사이의 다양한 부착 분자(adhesive module) 상호작용에 의해 결정됩니다
[1]. 이는 단순히 호중구가 혼자 힘으로 혈관벽을 뚫는 것이 아니라,
혈관 내피세포의 능동적인 구조 재편성이 동반되는 과정임을 의미합니다.
내피세포의 접합부를 구성하는 핵심 단백질은
VE-cadherin입니다. VE-cadherin은 β-catenin 또는
plakoglobin과 결합하여 세포골격(actin)과 연결됨으로써 내피 접합부의 온전성을 유지합니다. 염증 시 호중구가 혈관벽을 통과하려면 이 접합부가 국소적으로 열려야 하는데, plakoglobin이 VE-cadherin을 통해 장력을 전달하여 혈관 누출(vascular leak)과 백혈구 혈관외유출을 조절한다는 것이 확인되었습니다
[4].
핵심! 혈관외유출은 호중구가 내피세포를 단순히 밀치고 나가는 수동적 과정이 아니라, VE-cadherin 기반 접합부가 신호 전달에 의해 역동적으로 열리고 닫히는 능동적 과정입니다.
또한 호중구가 내피세포 장벽을 통과한 뒤에도 이동은 끝나지 않습니다. 내피세포 아래에는
혈관주위세포(pericyte) 층이 존재하는데, 호중구가 이 층을 뚫고 나가는 단계에서
비만세포(mast cell)가 중요한 조절자로 작용합니다. 생체 내 공초점 현미경 관찰 결과, 호중구는 혈관주위세포 돌기(pericyte process)를 따라 비만세포 쪽으로 방향성을 갖고 이동하며, 이 지점이 호중구 혈관외유출의 핫스팟(hotspot)이 됩니다. 비만세포가 결핍되거나 IL-17A가 차단되면 이 과정이 저해됩니다
[2]. 즉,
호중구의 혈관외유출은 내피세포 장벽 통과에 그치지 않고, 내피하 공간에서 비만세포와 혈관주위세포의 상호작용까지 포함하는 다단계 과정입니다.
염증 반응이 지속되면 호중구의 과도한 혈관외유출은 조직 손상을 악화시킬 수 있으므로, 이 과정은 적절히 종결되어야 합니다. 염증 조직의 세정맥(venule) 내피세포에서는 호중구 이동이 최고조에 달하는 시점과 일치하여
자가포식(autophagy) 반응이 내피세포 접촉 부위에 국소적으로 유도됩니다. 내피세포의 자가포식이 차단되면 호중구의 경내피세포 이동이 조절되지 않고 증가하게 됩니다
[3].
혼동 주의! 자가포식은 호중구가 아니라 내피세포에서 일어나며, 호중구 이동을 촉진하는 것이 아니라 오히려 억제하여 혈관외유출을 종결시키는 역할을 합니다.
보기에서
옵소닌화(opsonization)는 병원체 표면을 항체나 보체로 코팅하여 식세포의 탐식을 촉진하는 과정이고,
응집반응(agglutination)은 항원과 항체가 만나 입자들이 뭉치는 반응입니다. 형질전환(transformation)과 항체전환(class switching)은 각각 유전자 도입 또는 B세포의 항체 종류 변경과 관련된 용어로, 호중구의 혈관벽 통과와는 무관합니다. 국시에서는 염증 반응의 단계를 순서대로 묻거나, 각 단계에 관여하는 부착 분자(셀렉틴, 인테그린, VE-cadherin 등)를 짝지어 묻는 방식으로 자주 출제되므로, rolling → adhesion → crawling → diapedesis의 흐름과 각 단계의 핵심 분자를 함께 정리해 두는 것이 필요합니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Neutrophil transendothelial migration: updates and new perspectives.일반논문Filippi MD (2019) · DOI: 10.1182/blood-2018-12-844605
- [2]
Neutrophil breaching of the blood vessel pericyte layer during diapedesis requires mast cell-derived IL-17A.일반논문Joulia R, Guerrero-Fonseca IM, Girbl T, Coates JA, Stein M, Vázquez-Martínez L (2022) · DOI: 10.1038/s41467-022-34695-7
- [3]
Autophagy modulates endothelial junctions to restrain neutrophil diapedesis during inflammation.일반논문Reglero-Real N, Pérez-Gutiérrez L, Yoshimura A, Rolas L, Garrido-Mesa J, Barkaway A (2021) · DOI: 10.1016/j.immuni.2021.07.012
- [4]
Plakoglobin transmits tension across VE-cadherin for vascular leak formation and leukocyte diapedesis.일반논문Uttekar N, Artz A, Ghanekar V, Kaul P, Heinrichs J, Stegmeyer RI, Takir GG, Nottebaum AF, Vestweber D. (2026) · DOI: 10.1038/s44318-026-00732-0