<현대 면역학> I.2.3 적응면역세포: T 림프구와 B 림프구

<현대 면역학> I.2.3 적응면역세포: T 림프구와 B 림프구

지난 글에서는 우리 몸의 최전선을 지키는 용맹한 선천면역세포 군단을 만나보았습니다. 이들이 목숨을 걸고 시간을 벌어주는 동안, 후방에서는 훨씬 더 강력하고 지능적인 군대가 출동 준비를 마칩니다. 바로 우리 면역계의 자랑, 최정예 특수부대인 적응면역세포입니다.

이들은 한번 싸운 적을 영원히 기억하고, 오직 그 적만을 노려 공격하는 정밀 타격의 대가들입니다. 이번 장에서는 이 위대한 적응면역세포의 두 주역, 바로 T세포와 B세포의 세계로 깊이 들어가 보겠습니다. 이 둘이 어떻게 면역 반응의 수준을 한 차원 끌어올리는지, 그들의 정체와 환상적인 협력 작전을 파헤쳐 봅니다.

면역 반응의 총사령관, T 림프구 (T Lymphocyte)

T세포는 전체 면역 오케스트라를 지휘하는 총사령관이자, 직접 적진에 침투하여 임무를 완수하는 다재다능한 지휘관입니다. 다른 적응면역세포들이 T세포의 지휘 없이는 제대로 된 힘을 발휘하지 못할 정도로, 이들은 면역계의 중추적인 역할을 담당합니다. T세포라는 이름은 이들이 성숙하는 특별한 기관, 바로 ‘흉선(Thymus)‘의 앞 글자를 딴 것입니다.

엘리트의 탄생: 흉선(Thymus)이라는 특수 사관학교

모든 T세포는 골수에서 미성숙한 ‘T 전구세포’ 상태로 태어납니다. 하지만 이들은 다른 적응면역세포인 B세포와 달리, 곧바로 임무에 투입되지 않고 가슴뼈 뒤에 위치한 흉선이라는 특수 훈련소, 즉 ‘면역계의 사관학교’로 보내져 혹독한 교육 과정을 거칩니다. 이 훈련의 목적은 단 두 가지입니다: ‘쓸모 있는’ 동시에 ‘위험하지 않은’ 정예 요원만을 골라내는 것입니다. 훈련생의 95% 이상이 탈락할 정도로 이 과정은 매우 엄격합니다.

1. 긍정 선택 (Positive Selection): 첫 번째 시험은 ‘피아식별 능력’ 테스트입니다. 훈련생 T세포는 우리 몸의 세포들이 제시하는 고유의 신분증 형식(MHC)을 제대로 알아볼 수 있어야 합니다. 이 신분증조차 인식하지 못하는 세포는 아군을 식별할 능력이 없으므로 쓸모없는 것으로 간주되어 즉시 제거됩니다. “우리 군대의 군복을 알아볼 수 있는가?”를 묻는 과정입니다.
2. 부정 선택 (Negative Selection): 첫 시험을 통과한 훈련생들은 더 어려운 두 번째 시험에 직면합니다. 훈련소 교관들은 우리 몸의 거의 모든 종류의 단백질 조각(자기 항원)을 신분증에 실어 보여줍니다. 이때 만약 T세포가 이 ‘우리 편 얼굴’에 강력하게 반응한다면, 이는 아군을 공격할 수 있는 매우 위험한 ‘반역자’로 간주되어 가차 없이 제거됩니다. “우리 군인을 적으로 오인하여 공격하지 않는가?”를 확인하는 과정입니다.

이 두 가지 지옥훈련을 모두 통과한 극소수의 정예 요원만이 비로소 ‘T세포’라는 이름을 부여받고, 온몸의 림프절과 혈액으로 파견되어 임무를 시작하게 됩니다.

T세포의 다양한 병과: 지휘관, 암살자, 그리고 평화유지군

훈련을 마친 T세포들은 임무에 따라 크게 세 가지 주요 병과로 나뉩니다.

도움 T세포 (Helper T cell): 오케스트라의 지휘자

도움 T세포(Th)는 이름 그대로 다른 면역세포를 ‘돕는’ 역할을 하지만, 그 위상은 단순한 조력자를 넘어섭니다. 이들은 면역 반응의 방향과 강도를 결정하는 실질적인 지휘관입니다. 선천면역의 수지상세포로부터 적의 정보를 보고받은 도움 T세포는 즉시 작전 계획을 수립합니다. 그리고 특정 사이토카인이라는 신호탄을 쏘아 올려 다른 적응면역세포들에게 명령을 내립니다. “이 적은 세포 안에 숨는 타입이니, 세포독성 T세포를 총동원하라!”, 혹은 “저 적은 세포 밖에서 활동하니, B세포는 항체 생산에 집중하라!” 와 같이 적의 특성에 맞는 최적의 전략을 지시하는 것입니다. 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV 바이러스가 바로 이 도움 T세포를 집중적으로 파괴하기 때문에, 지휘관을 잃은 군대처럼 적응면역세포 시스템 전체가 붕괴되는 치명적인 결과를 낳습니다.

세포독성 T세포 (Cytotoxic T Lymphocyte, CTL): 정밀 암살자

세포독성 T세포, 일명 ‘킬러 T세포’는 우리 몸의 정밀 암살자입니다. 이들의 임무는 바이러스에 감염되었거나 암세포로 변해버린 우리 몸의 세포, 즉 ‘내부의 적’을 직접 찾아내 제거하는 것입니다. 이들은 선천면역의 NK세포와 비슷하게 암살 임무를 수행하지만, 결정적인 차이가 있습니다. NK세포가 ‘신분증 없는’ 세포를 공격하는 것과 달리, 세포독성 T세포는 수지상세포로부터 전달받은 특정 ‘몽타주(항원)’와 정확히 일치하는 세포만을 골라 공격하는 극도의 ‘특이성’을 가집니다. 목표를 확인하면, 퍼포린과 그랜자임이라는 분자 폭탄을 주입하여 목표 세포만 주변 조직의 피해 없이 깔끔하게 자살하도록 유도합니다.

조절 T세포 (Regulatory T cell, Treg): 전투를 말리는 평화유지군

면역계에는 공격 부대만큼이나 중요한 ‘평화유지군’이 존재합니다. 바로 조절 T세포입니다. 이들의 임무는 전투가 끝난 뒤에도 계속되는 과도한 면역 반응을 억제하고, 우리 몸의 면역계가 실수로 우리 자신을 공격하지 않도록 감시하는 것입니다. 이들이 “전투 중지! 아군에 대한 공격을 멈춰라!”라는 신호를 보내면, 다른 T세포들의 공격성이 가라앉습니다. 이 조절 T세포의 기능에 문제가 생기면, 면역계의 공격이 멈추지 않아 만성 염증이나 류마티스 관절염과 같은 자가면역질환이 발생할 수 있습니다. 이처럼 T세포 군단은 강력한 공격력과 함께 정교한 통제 능력까지 갖춘, 완벽에 가까운 적응면역세포 군대입니다.

항체 생산의 달인, B 림프구 (B Lymphocyte)

만약 T세포가 면역계의 지휘관이라면, B세포는 그 지휘에 따라 최첨단 유도 미사일, 즉 ‘항체(Antibody)’를 생산하고 발사하는 거대한 무기 공장이자 고도의 기술자 집단입니다. 이들은 골수(Bone marrow)에서 태어나 성숙까지 마치는 ‘골수 토박이’이며, 혈액이나 체액 등 세포 밖 공간에서 벌어지는 전투, 즉 ‘체액성 면역’을 책임지는 핵심적인 적응면역세포입니다.

운명적인 만남과 ‘두 개의 열쇠’ 활성화

B세포가 항체 공장으로 변신하기 위해서는 매우 엄격하고 정교한 ‘2단계 인증’ 과정을 거쳐야 합니다. 이는 실수로 우리 몸을 공격하는 항체가 만들어지는 것을 막기 위한 철저한 안전장치입니다.

1. 신호 1 (첫 번째 열쇠 – 항원 인식): 평상시 B세포는 자신의 세포 표면에 특정 항원하고만 결합할 수 있는 고유한 형태의 ‘B세포 수용체(BCR)’를 수십만 개씩 달고 다닙니다. 이 BCR은 B세포가 생산할 항체의 견본품과 같습니다. 그러다 자신의 수용체와 자물쇠처럼 딱 들어맞는 항원이 몸에 침입하면, B세포는 그 항원을 붙잡아 세포 안으로 끌어들입니다. 이것이 활성화를 위한 첫 번째 신호입니다.
2. 신호 2 (두 번째 열쇠 – T세포의 승인): 하지만 첫 번째 신호만으로는 충분하지 않습니다. B세포는 자신이 포획한 항원의 일부를 세포 표면에 전시하며, 근처에 있는 ‘도움 T세포’에게 가서 “이런 적을 발견했는데, 공격해도 좋습니까?”라고 최종 승인을 요청합니다. 앞서 같은 정보를 보고받았던 도움 T세포가 “승인한다. 지금 즉시 생산을 개시하라!”는 확인 신호를 보내주어야만, 비로소 B세포는 완벽하게 활성화됩니다. 이처럼 T세포와 B세포의 긴밀한 협력은 안전하고 효과적인 면역 반응의 필수 조건입니다.

형질세포(Plasma Cell)로의 극적인 변신

두 개의 열쇠로 잠금이 해제된 B세포는 이제 ‘항체 생산’이라는 단 하나의 임무를 위해 자신의 모든 것을 바칩니다. 바로 ‘형질세포(Plasma Cell)’라는 항체 생산 기계로 극적인 변신을 시작하는 것입니다.

이 과정에서 B세포는 분열을 멈추고, 세포의 크기를 수십 배로 키웁니다. 세포 내부는 단백질(항체)을 만들고 포장하여 분비하는 데 필요한 소기관, 특히 ‘소포체’가 공장처럼 가득 들어차게 됩니다. 이렇게 완벽한 생산 기계로 변신한 형질세포는 초당 수천 개라는 경이로운 속도로 항체를 뿜어내기 시작합니다. 이 항체들은 혈액과 림프액을 타고 온몸으로 퍼져나가 침입자를 소탕하는 임무를 수행합니다.

항체의 종류와 임무: 다목적 유도 미사일

B세포가 생산하는 항체(면역글로불린, Ig)는 모두 똑같지 않습니다. 전투 상황과 위치에 따라 각기 다른 특성을 가진 5가지 종류의 항체가 존재하며, 이들은 서로 다른 임무를 수행합니다. 항체에 대한 내용은 추후에 더 자세히 다룰 기회가 있을 것입니다.

면역 기억의 초석, 기억 B세포 (Memory B Cell)

활성화된 B세포가 모두 단명하는 형질세포가 되는 것은 아닙니다. 이들 중 일부는 전투에 직접 참여하는 대신, ‘기억 B세포(Memory B Cell)’라는 형태로 전환되어 수십 년 혹은 평생 동안 우리 몸속 림프절과 같은 전략적 요충지에 조용히 살아남습니다. 이들은 일종의 ‘베테랑 예비군’으로, 훗날 똑같은 적이 다시 침입했을 때, 신병 훈련 과정 없이 즉각적으로 형질세포로 변신하여 훨씬 더 빠르고 강력한 2차 면역 반응을 일으킵니다. 우리가 맞는 모든 백신의 궁극적인 목표는 바로 이 기억 B세포라는 강력한 적응면역세포를 우리 몸에 미리 만들어 두는 것입니다.

한눈에 보는 T세포와 B세포: 완벽한 파트너십

T세포와 B세포는 각자 다른 임무를 수행하지만, 서로 없어서는 안 될 완벽한 파트너입니다. 이 둘의 유기적인 협력이 있어야만 비로소 강력한 적응면역이 완성됩니다.

이처럼 적응면역세포들은 선천면역이 제공한 초기 정보를 바탕으로, T세포가 지휘하고 B세포가 무기를 생산하는 완벽한 공조 체계를 통해 우리 몸을 가장 효율적으로 방어합니다. 이들의 존재 덕분에 우리는 질병에서 회복하고, 미래의 감염을 예방하며 건강한 삶을 살아갈 수 있는 것입니다. 다음 글에서는 적응면역세포와 선천면역세포들이 태어나고 훈련받는 ‘기관’들에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.