인체 및 생리학적 현상에 궁금증이 들었는데 바이러스가 들어오면 항체가 들어와 면역시스템을 가지는 것이 궁금합니다.

Question

바이러스가 몸에 들어오면 항체가 만들어진다고 하는데 한 번 생성된 항체가 평생 유지되는 질병이 있고 금방 사라지는 질병이 있는 이유는 무엇인가요? 면역 세포의 기억 메커니즘과 관련해서 설명 부탁드립니다.

Answer 1

항체의 유지 기간은 면역 세포 중 하나인 기억 세포의 수명과 항원의 변이 속도에 의해 결정됩니다. 우리 몸에 바이러스가 침입하면 B세포가 항체를 생성하고 이 중 일부는 장기 생존 기억 B세포와 혈장 세포로 분화하여 골수 등에 머무르며 정보를 저장합니다. 홍역처럼 항원이 변하지 않는 질병은 한 번 생성된 기억 세포가 평생 항체를 소생산하며 방어력을 유지하지만, 인플루엔자나 코로나바이러스처럼 돌연변이가 잦은 질병은 기존 항체가 무용지물이 되어 면역 체계가 이를 새로운 침입자로 인식합니다. 또한 일부 질병은 면역 반응 과정에서 생성된 기억 세포의 자연적인 사멸 속도가 빨라 물리적으로 방어 유효 기간이 단축되기도 합니다. 결과적으로 면역 기억의 지속성은 해당 바이러스의 유전적 안정성과 우리 몸의 기억 세포가 얼마나 오랫동안 골수 환경에서 생존하느냐에 달려 있습니다.

Answer 2

항체 유지 기간이 다른 이유는 장기 형질세포(책마다 조금 다르게 적어둘 수 있는데, 장기생존 형질세포라 칭하기도 합니다. Long-lived Plasma Cells, LLPCs)의 정착 여부와 바이러스의 변이 속도 때문입니다.

홍역처럼 한 번 앓으면 평생 면역이 생기는 질환은 항체를 만드는 세포가 골수에 자리를 잡고 수십 년간 항체를 계속 만들어 냅니다. 반면, 감기나 독감 같은 질환은 이 세포들이 골수에 오래 머물지 못하고 금방 사멸하여 항체 농도가 빠르게 떨어지는 것이죠.

또한, 바이러스의 변이도 중요한 변수입니다.

홍역 바이러스는 수천 년간 겉모습이 거의 변하지 않아 우리 몸의 기억 세포가 즉각 알아보고 대응할 수 있지만 독감이나 코로나19 같은 바이러스는 표면 단백질을 수시로 바꾸기 때문에, 몸속에 항체가 남아있더라도 변한 바이러스를 인식하지 못해 면역력이 사라진 것처럼 보이게 됩니다.

결국 면역 세포가 어디에 자리를 잡는지, 그리고 바이러스가 얼마나 빨리 변하는지에 따라 항체의 유효 기간이 결정되는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

바이러스에대한 면역이 오래가느냐는 기억 B세포와

T세포가 얼마나 강하고 오래 유지되느냐와

항체가 얼마나 잘 성숙했느냐에 달려있습니다.

약하거나 변이가 잦은 바이러스는 면역이 짧거나

다시 감염될 수 있다는 우려가 발생합니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요.

바이러스가 침입하면 우리 몸의 면역계는 이를 외부물질로 인식하고 단계적으로 방어하는데요 처음에는 대식세포나 수지상세포 같은 선천면역 세포가 바이러스를 포식하고, 그 조각을 림프절로 가져가서 T세포와 B세포에 제시합니다. 이 과정에서 특정 항원을 인식할 수 있는 B세포가 선택적으로 증식하고, 형질세포로 분화하여 항체를 대량으로 분비하게 되며 이 항체는 바이러스 표면 단백질에 결합해 중화하거나 면역세포가 더 쉽게 제거하도록 표시 역할을 합니다.

질문주신 것처럼 어떤 질병은 한 번 걸리면 평생 면역이 유지되고, 어떤 질병은 시간이 지나면 다시 걸리는지를 결정하는 요인은 면역 기억의 형성과 유지 방식에 있습니다. 면역 기억은 크게 두 가지 세포에 의해 유지되며 첫째는 기억 B세포이고, 둘째는 형질세포인데 감염이 끝난 뒤 대부분의 형질세포는 사라지지만, 일부는 골수로 이동하여 수년에서 수십 년 동안 항체를 계속 소량 분비합니다. 동시에 기억 B세포는 혈액과 림프계에 남아 있다가 같은 항원이 다시 들어오면 빠르게 증식해 대량의 항체를 만들어내는데 이것이 2차 면역반응이며, 1차 반응보다 훨씬 빠르고 강력합니다. 또한 점막 면역이 중심이 되는 감염의 경우에는 혈중 항체보다 점막의 IgA 항체가 중요한데요, 하지만 점막 면역은 비교적 지속 기간이 짧은 경향이 있어 재감염이 쉽게 일어납니다. 감사합니다.