제17장 면역계

1798년에 제너(Edward Jenner)가 어린이에게 천연두 백신을 주사하고 있다

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 면역계를 구성하는 세포들은 ‘자기 자신’이 아닌 외부물질 또는 암세포처럼 자신의 변형체를 인지하고 이들을 파괴할 수 있는 생화학물질을 만들어낸다. 면역분자들은 인지와 결합을 통해 자기항원과 비자기항원을 구분해낸다. 면역성은 이 세상의 많은 동물들이 살아가는 데 필수적이다.

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 생물의 첫 번째 방어선은 피부와 같은 물리적 장벽이다. 이런 장벽은 선천성 면역의 일부분으로 어떤 특정한 병원체에 대항하기 위한 것은 아니며, 일반적으로 비특이적인 방어 메커니즘으로서 역할을 한다. 점막, 재채기, 눈물 등도 넒은 의미에서 선천성 면역작용이라고 할 수 있다.

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 무척추동물 중 해면동물의 유주세포는 식세포로서 기능을 한다. 유주세포들은 바다에 떠도는 세균이나 바이러스를 삼키고 소화시킴으로써 침입자를 처리하는 청소부 세포이다.

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 <불가사리> <사람의 피부> 산호충, 말미잘, 달팽이, 절지동물, 편형동물, 해면동물에서 발견되는 식세포가 공통적으로 선천성 면역을 담당한다. 복잡한 순환계를 가지는 동물에서는 식세포가 혈류를 따라 이동하며 조직들을 순찰한다. 1882년 메치니코프는 투명한 불가사리 애벌레를 장미 가시로 찌른 실험을 함 <불가사리> <사람의 피부> 그림 17.1 상처에 대한 반응. 대부분의 동물에서 장미 가시와 같은 외부물체가 들어오면 바로 면역반응이 일어난다. 심지어 단순한 불가사리일지라도(A) 사람의 피부에서처럼(B) 식세포들이 가시를 에워싼다.

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 곤충의 면역은 여러 형태를 지닌다. 식세포는 혈림프를 따라 순환하다가 침입자를 만나면 응고반응을 보인다. 곤충은 디펜신 (defensin)이라는 많은 항미생물성 펩티드를 만든다. 비자기세포의 표면이나 바이러스를 인지하게 되면 세포 신호전달경로를 통해 디펜신의 유전자 발현이 유도된다. 비단나방에서 디펜신의 한 종류인 세크로핀 발견 세크로핀은 세균의 세포벽이나 막에 구멍을 뚫어 세균을 죽인다.

17.1 면역의 진화 (1) 무척추동물은 선천성 면역만을 갖는다 돼지의 소화관에서도 세크로핀 발견: 척추동물과 무척추동물의 면역계의 연관관계를 암시 양서류는 마게이닌: 개구리는 세균으로 오염된 물에서도 살아갈 수 있는 것 마게이닌은 세균, 곰팡이, 세균감염에 대한 방어 메커니즘을 가지며, 따라서 최근에 새로운 형태의 항생물질로 주목을 받고 있다. 척추동물의 사이토카인: 인터루킨, 인터페론, 종양괴사인자 등

(2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 17.1 면역의 진화 (2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 척추동물의 면역반응은 선천성 면역과 후천성면역으로 나눌 수 있다. 이들은 상호간에 긴밀하게 협력체계를 구축하고 있어 서로 보완작용을 한다. 선천성면역은 세균, 바이러스, 곰팡이, 다른 기생충에 대해 광범위하게 비특이적으로 작용하는 1차 방어작용이다. ‘선천성’은 방어작용이 감염에 상관없이 이미 생체 내에 존재하여 감염발생 시 언제든지 바로 작용할 준비가 되어있음을 뜻함

(2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 17.1 면역의 진화 (2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 후천성 면역은 초기자극 후 면역반응을 보이는데 며칠이 걸릴 정도로 매우 느리다. B세포는 거의 대부분의 병원체에 대항할 수 있도록 다양한 항체를 만들 수 있다. 후천성 면역은 선천성 면역보다 훨씬 특이적이고 복잡하며 기억작용을 할 수 있기 때문에 척추동물의 면역계는 전에 들어왔던 외부항원이 다시 체내에 들어올 때 빠르게 반응할 수 있다. 후천성 면역은 B세포와 T세포라는 두 가지 림프구에 의해 일어난다. 체액성 면역반응과 세포성 면역반응 그림 17.2 면역방어 단계. 세균이나 바이러스 등은 선천성 면역반응에 의해 침입이 저지된다. 만일 이를 뚫고 들어올 경우에는 특정 면역세포들이 이들을 공격하여 체내에서 제거한다. 일단 면역세포가 활성화되면 이런 특정세포들은 기억력을 가지며 재침입할 경우 빠른 면역반응을 유도한다.

(2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 17.1 면역의 진화 (2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 병원체가 피부나 점막 등의 물리적 장벽을 꺠고 침입하면 수분 내에 선천성 면역반응이 일어나고 이어서 후천성 면역반응이 유발됨 곤충은 리소자임이라는 항세균물질을 만들어냄 척추동물에서 선천성 면역의 주요 성분인 보체는 세균 세포막에 구멍을 내어 세균을 죽인다.

(2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 17.1 면역의 진화 (2) 척추동물은 선천성 면역과 후천성 면역을 갖는다 면역계의 진화계통도를 보임 그림 17.3 면역성에 대한 진화계통도.

+ 개념정리 척추동물의 면역계 복잡성은 무척추동물의 면역세포와 물질에서 기원한다. 면역은 단세포 생물들이 서로를 인식할 수 있게 만든 세포-세포간 상호작용에서 진화한 것으로 여겨진다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 미생물을 쫒아버리기 위한 물리적 장벽 및 메커니즘은 비특이적 이어서 어떠한 미생물의 침입에 대해서도 작용한다 염증은 감염과 상처에 대한 일반적인 반응이 복합적으로 일어나는 것으로 식세포와 항생물질이 관여한다. 콜렉틴 단백질은 비자기세포의 표면을 인식한다

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 물리적 장벽은 비특이적으로 병원체들이 체내로 들어오는 것을 방지한다. 피부는 모든 세균에 대한 장애물이다. 콧속에는 점액이 있어 들어오는 먼지를 제거할 수 있고, 리소자임을 포함한 눈물은 눈으로부터 화학물질을 씻어내고, 왁스는 귓속으로 들어오는 먼지를 잡는다. 위로 들어온 대부분의 미생물은 위에서 분비하는 위산 때문에 죽는다. 호흡계로 침입한 미생물은 기도의 섬모운동에 의해 제거된다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 만일 병원균이 신체의 물리적 장벽을 깨고 들어왔다면 염증반응이 일어난다. 염증반응은 상처부위에 침입한 미생물들에 대한 적대 환경을 만드는 비특이적 방어작용이다. 염증반응 초기에는 식세포가 상처부위로 모여들어 침입한 세균을 공격한다. 상처부위에 혈장이 축적되어 세균이 분비한 독성을 희석시킨다. 혈류가 증가하므로 상처부위가 따뜻해지며 피부가 붉게 변하고 부어오른다. 그림 17.4 염증반응. 상처가 나면 여러 단계의 염증반응이 시작된다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 염증은 선천성 면역의 일부이며 다른 동물에서처럼 인간의 선천성 면역은 병원체에 특이적으로 존재하는 세포표면의 패턴을 인식한다. 식세포는 그런 표면을 가진 세포를 비자기로 인식, 병원체 표면에 달라붙는다. 백혈구의 가장 흔한 형태인 호중구는 죽기 전에 약 20마리의 세균을 삼킬 수 있고 대식세포는 100마리 이상을 삼킬 수 있다. 죽은 세포는 고름이 된다. 그림 17.5 쓰레기를 제거하는 식세포. 사람의 식세포가 효모균을 삼키고 있다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 염증에 동반하여 다양한 항미생물 물질들이 생성되고 이들 역시 비특이적으로 미생물을 공격한다. 디펜신은 호중구와 다른 형태의 백혈구와 창자, 기관지, 신장, 피부 등의 상피에서 만들어진다. 보체계는 다른 형태의 비특이적 방어작용을 일으키는 단백질 집단이다. 어떤 보체 단백질은 연쇄반응을 통하여 세균의 세포 표면에 구멍을 뚫어 세포를 터트린다. 그림 17.6 보체는 세균을 죽인다. 활성화된 보체 단백질은 연쇄적인 반응에 의해 세균 세포막에 구멍을 뚫으며, 이로 인해 세균은 곧 죽는다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 다른 보체 단백질은 비만세포로 하여금 히스타민을 분비하도록 유도하여 염증반응을 돕는다. 히스타민은 혈관을 팽창시켜서 상처부위에 생화학물질을 분비하는 백혈구가 잘 들어가도록 한다. 또 다른 보체 단백질은 상처부위로 식세포를 유인하는 작용을 한다.

17.2 선천성 방어작용은 비특이적이며 감염초기에 일어난다 T세포에 의해 생산되기는 하지만 사이토카인 역시 선천성 면역에 관계할 수 있다. 인터페론은 면역계의 다른 요소들에게 바이러스에 감염된 세포가 있음을 알려주어 바이러스가 더 이상 확산되지 못하도록 한다. 인터루킨은 몸 안에서 여러 일을 담당하는 사이토카인이다. 어떤 사이토카인은 열을 발생시키고 몸의 온도를 조절하는 시상하부에 작용하여 몸의 온도를 높은 상태로 유지하도록 한다. 높은 열은 감염된 세균이나 바이러스를 직접 죽이기도 하며, 미생물의 성장을 간접적으로 억제한다. 식세포는 온도가 높을 때 더 활발히 작용한다.

+ 개념정리 병원체의 접근을 방지하는 피부와 같은 물리적 장벽은 비특이적 면역의 일종이다. 염증반응은 식세포와 항미생물 물질을 감염 또는 상처부위로 유도하는 일련의 반응이다.

항원제시세포에 의해 자극된 도움 T세포는 B세포를 활성화시키고 활성화된 B세포는 증식, 분화하여 항체를 만들어낸다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 항원제시세포에 의해 자극된 도움 T세포는 B세포를 활성화시키고 활성화된 B세포는 증식, 분화하여 항체를 만들어낸다. 세포독성 T세포는 감염된 세포와 조직이식된 세포 및 암세포를 죽인다. 사람 몸에는 약 2조에 달하는 림프구 (B, T세포)와 순환성 대식세포들이 있어 비자기세포와 바이러스에 대한 특이적 면역성을 제공한다.

림프구와 단핵구는 골수의 줄기세포에서 분화되며 단핵구는 다시 대식세포로 분화된다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 림프구와 단핵구는 골수의 줄기세포에서 분화되며 단핵구는 다시 대식세포로 분화된다. 골수에서 만들어진 B세포는 림프 조직으로 이동한 후, 그곳에 머물거나 체내를 순환한다. T세포에 의한 자극에 따라 B세포는 폭발적으로 증식해서 다량의 항체를 분비하는 형질세포나 기억 B세포로 더 분화된다.

골수에서 만들어진 T세포는 흉선, 작은창자(소장), 피부, 폐의 상피세포에서 성숙한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 골수에서 만들어진 T세포는 흉선, 작은창자(소장), 피부, 폐의 상피세포에서 성숙한다. T세포는 모든 림프구의 약 65~85%를 차지하고, 사이토카인을 분비하거나 직접 다른 세포에 작용한다. 그림 17.7 면역세포는 다양하다. T 세포, B 세포, 대식세포는 각각 면역반응에 기여한다. 이들 모두는 골수에서 유래하며 혈액 속에서 순환한다.

감염 시 가장 먼저 반응하는 세포 중 하나는 대식세포이다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 감염 시 가장 먼저 반응하는 세포 중 하나는 대식세포이다. 대식세포는 섭식된 침입자로부터 유래된 항원을 자신의 세포표면에 제시하고, 이를 림프구에 알려준다. 각각의 외부항원은 주조직적합복합체 (major histocompatibility complex, MHC)라고 하는 자기단백질에 의해 대식세포의 표면에 제시된다. 오랫동안 MHC는 장기 이식수술을 할 때 거부반응을 매개하는 단백질로 알려졌고, 지금도 이식수술을 할 때 장기 기증자와 수혜자 간의 MHC 일치 여부가 수술의 주요 성공여부이다. 그림 17.8 대식세포는 항원을 제시한다. 대식세포는 엔도시토시스에 의해 세균을 섭식하고, 외부항원을 자기 단백질인 MHC에 실어 자신의 표면에 제시한다.

상호간 MHC 단백질이 일치할수록 거부반응은 감소한다. MHC 분자의 보다 근본적인 역할은 항원을 세포표면에 제시하는 것이다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 상호간 MHC 단백질이 일치할수록 거부반응은 감소한다. MHC 분자의 보다 근본적인 역할은 항원을 세포표면에 제시하는 것이다. MHC 분자 자체는 외부항원과 자기항원을 구별하지 않고 모두 제시한다. 제시된 항원이 외부항원인지 자기항원인지를 판단하는 것은 B세포와 T 세포의 몫이다. 외부항원을 제시하는 대식세포는 가장 가까운 림프구로 이동해서 다양한 유형의 T, B 세포와 만나게 된다.

MHC에 의해 제시된 항원이 자기단백질로부터 유래된 것이라고 판단되면 이러한 면역반응은 일어나지 않는다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (1) 항원제시세포가 면역반응을 시작한다 도움 T세포라 부르는 림프구가 대식세포의 표면에 제시된 항원을 외부물질이라고 판단하면 연속적인 면역반응이 시작되어 활성화된 T세포가 사이토카인을 분비하고 B세포를 자극하는 일련의 반응이 일어난다. MHC에 의해 제시된 항원이 자기단백질로부터 유래된 것이라고 판단되면 이러한 면역반응은 일어나지 않는다. 그림 17.8 대식세포는 항원을 제시한다. 대식세포는 엔도시토시스에 의해 세균을 섭식하고, 외부항원을 자기 단백질인 MHC에 실어 자신의 표면에 제시한다.

대식세포의 표면에 제시된 외부항원을 인지한 도움 T세포는 B세포를 자극하여 항체를 혈액 속으로 분비하게 한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 대식세포의 표면에 제시된 외부항원을 인지한 도움 T세포는 B세포를 자극하여 항체를 혈액 속으로 분비하게 한다. 도움 T세포가 B세포를 인식하기 위해서는 B세포 표면에 부착된 항체가 대식세포에 지시되었던 항원단백질의 일부분과 결합하고 있어야 한다. 인터루킨도 B세포를 간접적으로 자극할 수 있다. 그림 17.9 항체의 생산. 항체를 분비하는 형질세포로 증식, 성장하는 B 세포는 체액성 면역을 담당한다. 항원에 결합한 B 세포만이 기억세포나 형질세포로 증식, 성장할 수 있다.

17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 B세포는 헤아릴 수 없을 정도의 다양성을 가진다. 항체의 생성은 단지 활성화된 T세포의 수용체가 특정한 B세포의 표면 분자에 결합할 때에만 시작된다. 일단 자극 받은 B 세포는 빠르게 분열해서 클론 (동일한 세포의 구집)을 생성하고 이들의 일부는 기억세포로, 나머지는 형질세포로 성숙하게 된다. 그림 17.9 항체의 생산. 항체를 분비하는 형질세포로 증식, 성장하는 B 세포는 체액성 면역을 담당한다. 항원에 결합한 B 세포만이 기억세포나 형질세포로 증식, 성장할 수 있다.

형질세포는 며칠 간 살 수 있는데, 이 기간 동안 초당 약 2,000개의 동일한 항체를 분비한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 형질세포는 며칠 간 살 수 있는데, 이 기간 동안 초당 약 2,000개의 동일한 항체를 분비한다. 이러한 항체는 외부항원을 둘러싸서 결합한 후 불활성시킨다. 다른 B세포로부터 유래된 형질세포들은 다른 항체를 분비하고 각 항체는 동일항원의 서로 다른 부위를 인지하게 된다. 실제로는 외형상 다클론성 항체반응이 일어나고 있는 셈이다. 그림 17.10 면역반응은 많은 표적을 인지한다. 체액성 면역반응은 다클론성이며, 이는 각각의 B 세포들이 외부 세포표면의 다양한 특성에 따라 이에 결합하고 인지할 수 있는 다른 항체를 생산함을 의미한다.

기억 B세포는 보통 휴지기 상태로 존재하지만 다시 같은 항원이 들어올 경우 이에 대항하여 빠르고 강하게 반응한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 기억 B세포는 보통 휴지기 상태로 존재하지만 다시 같은 항원이 들어올 경우 이에 대항하여 빠르고 강하게 반응한다. 1차 면역반응은 비자기항원을 처음으로 만났을 때 일어나는 면역계의 반응으로 며칠을 필요로 한다. 기억 B세포는 동일항원을 다시 만날 경우 2차 면역반응을 촉발시키고 이는 우리가 인지하지 못할 만큼 빠르게 일어난다. 백신 투여는 이러한 기억 B세포를 만드는 역할을 하며 장래에 침입할지도 모르는 병원체에 대처하기 위함이다. 그림 17.10 면역반응은 많은 표적을 인지한다. 체액성 면역반응은 다클론성이며, 이는 각각의 B 세포들이 외부 세포표면의 다양한 특성에 따라 이에 결합하고 인지할 수 있는 다른 항체를 생산함을 의미한다.

B세포의 생성물인 항체는 거대한 다중펩티드 단백질이다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 B세포의 생성물인 항체는 거대한 다중펩티드 단백질이다. 각각의 다중펩티드는 서로 다른 유전자들의 산물이다. 가장 단순한 항체 분자는 이황화결합으로 연결된 4개의 다중펩티드 고리로 구성되며, 대문자 Y와 같은 모양을 하고 있다. 2개의 큰다중펩티드는 중사슬이라고 하며 다른 2개는 경사슬이라고 한다. 각각 고리의 아랫부분은 종에 상관없이 모든 항체 분자에서 유사한 아미노산서열이며, 이 부분은 불변부위라고 한다. 그림 17.11 항체의 구조. 가장 간단한 항체(A)는 4개의 다중펩티드로(2개의 경사슬과 2개의 중사슬) 이루어져 있으며 이들은 서로 이황화결합에 의해 연결된다. 각각의 다중펩티드 고리의 일부는 일정한 아미노산서열을 가지며 나머지 아미노산서열은 변이가 다양하다. Y자 모양의 위쪽 끝부분은 항원결합부위를 형성한다(B).

윗부분은 변이부위라고 하며, 항체들마다 매우 다르고 각각의 목표에 대한 항체의 특이성을 결정한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 윗부분은 변이부위라고 하며, 항체들마다 매우 다르고 각각의 목표에 대한 항체의 특이성을 결정한다. 항체의 단위체는 2개의 중사슬과 2개의 경사슬을 가지며, 각 사슬은 아미노산서열에서 부분적으로 불변부위와 변이부위를 가진다. 그림 17.11 항체의 구조. 가장 간단한 항체(A)는 4개의 다중펩티드로(2개의 경사슬과 2개의 중사슬) 이루어져 있으며 이들은 서로 이황화결합에 의해 연결된다. 각각의 다중펩티드 고리의 일부는 일정한 아미노산서열을 가지며 나머지 아미노산서열은 변이가 다양하다. Y자 모양의 위쪽 끝부분은 항원결합부위를 형성한다(B).

항체는 체내에서의 위치와 기능에 따라 5가지로 구분하며 또한 복합체를 형성하는가에 따라서도 분류될 수 있다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 항체는 체내에서의 위치와 기능에 따라 5가지로 구분하며 또한 복합체를 형성하는가에 따라서도 분류될 수 있다.

항원은 자신이 가지고 있는 변이 부위의 3차원적인 모양 때문에 특이적인 항원에 결합할 수 있다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 항체가 둘 또는 다섯 개가 모여 복합체를 이루는 것을 보여주는데, 다른 세 가지 유형 (IgD, IgE, IgG)은 하나의 다중펩티드 항체 분자로 존재한다. 항원은 자신이 가지고 있는 변이 부위의 3차원적인 모양 때문에 특이적인 항원에 결합할 수 있다. 항체 분자의 변이부위를 항원결합부위라고 하며 실제로 항원이 결합하는 특정 영역을 이디오타입이라 한다. 그림 17.12 항체의 분류. 5가지 유형의 항체 중에서 세 가지는 그림 17.11처럼 단일한 4개의 다중펩티드(중사슬 2개 + 경사슬 2개)로만 이루어지지만 (A)처럼 IgA는 Y자 모양 단위체 2개가 결합되어 있고, (B)처럼 IgM은 5개의 Y자 모양 단위체가 결합해서 존재한다. 이들 Y자 모양 단위체는 J 고리가 연결한다.

항원-항체 결합은 세균을 불활성시킬 수 있고 세균이 분비하는 독성물질을 중화시킨다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 항원-항체 결합은 세균을 불활성시킬 수 있고 세균이 분비하는 독성물질을 중화시킨다. 항체는 병원체를 둘러싸서 이들을 죽이는 대식세포가 보다 잘 인지할 수 있게 하며, 보체를 활성화시켜 미생물을 효과적으로 제거할 수 있게 한다. 인체는 다양한 항체 유전자의 단편을 조합하여 항체를 생성하므로 무한한 종류의 항체를 만들어낼 수 있다. 그림 17.12 항체의 분류. 5가지 유형의 항체 중에서 세 가지는 그림 17.11처럼 단일한 4개의 다중펩티드(중사슬 2개 + 경사슬 2개)로만 이루어지지만 (A)처럼 IgA는 Y자 모양 단위체 2개가 결합되어 있고, (B)처럼 IgM은 5개의 Y자 모양 단위체가 결합해서 존재한다. 이들 Y자 모양 단위체는 J 고리가 연결한다.

B세포가 성장함에 따라 항체 유전자의 일부가 다른 염색체상의 위치로 이동해서 새로운 항체 유전자를 만든다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (2) B세포는 항체를 생산한다 B세포가 성장함에 따라 항체 유전자의 일부가 다른 염색체상의 위치로 이동해서 새로운 항체 유전자를 만든다. 항체의 다양성은 언어에서 제한된 단어를 이용해 무수히 다양한 이야기를 만들어내는 것과 유사하다. 항체 유전자는 항체의 다양성을 유지하기 위해 여러 가지 방법으로 조합된다. 면역계는 어떤 종류의 항체도 만들어낼 수 있다. 그림 17.12 항체의 분류. 5가지 유형의 항체 중에서 세 가지는 그림 17.11처럼 단일한 4개의 다중펩티드(중사슬 2개 + 경사슬 2개)로만 이루어지지만 (A)처럼 IgA는 Y자 모양 단위체 2개가 결합되어 있고, (B)처럼 IgM은 5개의 Y자 모양 단위체가 결합해서 존재한다. 이들 Y자 모양 단위체는 J 고리가 연결한다.

오래 전에 사람들은 천연두에 걸린 적이 있는 생존자들이 이후 다시는 천연두에 걸리지 않는다는 사실을 인지했다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (3) 백신은 예상되는 병원체에 대해 미리 면역을 획득하게 해준다 오래 전에 사람들은 천연두에 걸린 적이 있는 생존자들이 이후 다시는 천연두에 걸리지 않는다는 사실을 인지했다. 제너는 우두를 주사하면 천연두에 대한 면역을 획득한다는 것을 입증하였다. 백신은 1차 면역반응을 자극하여 사람이 진짜 병원체를 만나게 될 때 효과적인 2차 면역반응이 빠르게 일어날 수 있게 해준다. 차세대 백신은 병원체의 일부 항원을 생산할 수 있도록 유전자 변형된 식물성 음식일 수도 있다. 간염바이러스 항원을 발현하는 배추를 개발한다면 우리는 김치를 먹음으로써 아픈 백신 주사를 맞지 않고도 간염 바이러스로부터 보호될 수 있을 것이다.

B세포는 형질세포로 전환되어 항체를 생산하는 체액성 면역반응을 유발하는 데 비해 T세포는 세포성 면역반응을 유발한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (4) T세포는 세포성 면역반응을 일으킨다 B세포는 형질세포로 전환되어 항체를 생산하는 체액성 면역반응을 유발하는 데 비해 T세포는 세포성 면역반응을 유발한다. ‘세포성’ 이란 말은 T세포가 직접 면역반응이 필요한 장소로 이동하여 면역작용을 일으킨다는 의미 ‘체액성’ 이란 B세포가 직접적으로 작용하는 것이 아니라 B세포의 생성물인 항체가 혈류 속으로 분비되어 작용함 그림 17.13 T 세포는 면역반응의 핵심적 역할을 수행한다. 활성화된 보조 T 세포는 체액성 면역과 세포성 면역반응 모두를 관장한다.

흉선에서 T세포는 자기세포의 표면과 분자를 인지하는 능력을 획득한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (4) T세포는 세포성 면역반응을 일으킨다 흉선에서 T세포는 자기세포의 표면과 분자를 인지하는 능력을 획득한다. T세포는 음식물에 포함되어 있는 항원을 공격하지 않도록 교육받는데 이를 구강관용 (oral tolerance)이라 한다. T세포에는 몇 가지 종류가 있음 도움 T세포는 다방면의 면역반응에 관여. 이들은 B세포를 활성화시켜 항체를 생성하도록 하고, 사이토카인을 분비하여 세포독성 T세포라고 또 다른 T세포를 활성화시킨다. 그림 17.13 T 세포는 면역반응의 핵심적 역할을 수행한다. 활성화된 보조 T 세포는 체액성 면역과 세포성 면역반응 모두를 관장한다.

면역반응은 도움 T세포가 대식세포 표면에 제시된 비자기항원을 인식하면서 시작된다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (4) T세포는 세포성 면역반응을 일으킨다 도움 T세포는 특이적 면역반응을 개시 면역반응은 도움 T세포가 대식세포 표면에 제시된 비자기항원을 인식하면서 시작된다. 자극된 도움 T세포는 B세포를 활성화시켜 항체를 만들도록 한다. 도움 T세포는 비자기항원을 파괴하도록 도와주는 인터루킨, 인터페론, 종양괴사인자 같은 사이토카인을 분비한다. 그림 17.13 T 세포는 면역반응의 핵심적 역할을 수행한다. 활성화된 보조 T 세포는 체액성 면역과 세포성 면역반응 모두를 관장한다.

세포독성 T세포는 비자기항원을 제시하는 세포에 직접 부착해서 세포독성물질을 분비하여 표적세포를 죽인다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (4) T세포는 세포성 면역반응을 일으킨다 세포독성 T세포는 비자기항원을 제시하는 세포에 직접 부착해서 세포독성물질을 분비하여 표적세포를 죽인다. 세포독성 T세포가 비자기세포와 만나면, 세포독성 T세포표면에 위치한 T세포 수용체가 비자기세포와 결합하고, T세포는 비자기세포의 막에 구멍을 만드는 퍼포린이라는 생화학물질을 분비한다. 비자기세포의 물질대사를 방해하여 결국 비자기세포를 죽게 한다. 그림 17.14 암세포의 사멸. (A) 세포독성 T 세포는 암세포에 결합해서 암세포의 세포막에 구멍을 내는 퍼포린을 분비하고 암세포를 터뜨려 죽이며 남은 찌꺼기는 대식세포에 의해 깨끗이 제거된다. (B) 암세포 밑의 작은 세포가 세포독성 T 세포로서 위의 커다란 암세포와 표면 결합을 하고 있다. 세포독성 T 세포는 문자 그대로 암세포를 깨뜨려, 분산된 섬유를 제외하고 아무 것도 남겨놓지 않는다.

세포독성 T세포는 또한 바이러스에 감염된 세포에 선택적으로 부착할 수 있어 바이러스가 퍼지기 전에 감염된 세포를 파괴한다. 17.3 후천성 방어작용은 특이적이며 감염후기에 일어난다 (4) T세포는 세포성 면역반응을 일으킨다 세포독성 T세포는 또한 바이러스에 감염된 세포에 선택적으로 부착할 수 있어 바이러스가 퍼지기 전에 감염된 세포를 파괴한다. 암세포는 ‘외부’로 인지되는 암특이적 항원을 생성하는데, 이 역시 세포독성 T세포의 공격대상이 될 수 있다. 세포독성 T세포에서 분비되는 어떤 사이토카인들은 B, T세포의 증식을 억제시키고 감소시켜 기억세포만을 남겨두게 한다. 그림 17.14 암세포의 사멸. (A) 세포독성 T 세포는 암세포에 결합해서 암세포의 세포막에 구멍을 내는 퍼포린을 분비하고 암세포를 터뜨려 죽이며 남은 찌꺼기는 대식세포에 의해 깨끗이 제거된다. (B) 암세포 밑의 작은 세포가 세포독성 T 세포로서 위의 커다란 암세포와 표면 결합을 하고 있다. 세포독성 T 세포는 문자 그대로 암세포를 깨뜨려, 분산된 섬유를 제외하고 아무 것도 남겨놓지 않는다.

+ 개념정리 항원제시세포에 의해 자극된 도움 T세포는 B세포가 증식, 분화 및 항체를 분비할 수 있도록 B세포를 활성화시킨다. 고도의 특이성을 가진 항체의 대량생산이 가능해져 특정 분자의 탐지 또는 질병치료에 이용되고 있다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 면역계는 태아 상태에서부터 발달하기 시작하여 림프구를 만든다. 림프구는 자기와 비자기를 구분하는 방법을 배운다. 림프구가 자기와 비자기를 구분하는 방법을 배우기 전에는 태아는 모든 항원을 자기로 인식한다. 발생초기에 다른 쥐의 세포와 접촉한 태아 상태의 쥐를 성장한 후 접촉했던 쥐로부터 조직이식이 가능하다. 서로 다른 ABO식 혈액형을 가진 이란성 쌍생아는 출생 전에 서로의 혈액세포들을 자기항원으로 인식함으로써 혈액형이 다를지라도 서로 간의 수혈이 가능하다. 그림 17.15 Rh 부적합성. 만일 태아가 Rh⁺이고 산모가 Rh⁻일 경우, 임산부의 혈관 속으로 유입된 태아세포는 산모의 면역계로 하여금 항 Rh 항체를 생성하도록 자극할 수 있다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 태아의 면역계는 충분히 성숙하지 않아 면역력을 대부분 모체에 의존한다. 태아세포의 일부가 모체의 순환계로 들어오므로 모체는 태아를 인식할 수 있으나, 임신기간 동안 여성의 면역반응은 약화되어서 태아에 대한 거부반응을 일으키지 않는다. 임신한 여성은 면역계가 약화되어 감염되기 쉽다. 출산 이후에는 면역능력을 회복한다. 그림 17.15 Rh 부적합성. 만일 태아가 Rh⁺이고 산모가 Rh⁻일 경우, 임산부의 혈관 속으로 유입된 태아세포는 산모의 면역계로 하여금 항 Rh 항체를 생성하도록 자극할 수 있다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 모체와 태아의 혈액형이 다를 경우 문제를 일으킬 수도 있다. 혈액형은 적혈구 표면의 항원 형태에 의해서 결정된다. 면역학적 측면에서 중요한 항원으로 Rh형이 있다. 사람은 Rh+ 또는 Rh- 형을 가질 수 있다. Rh-인 여성이 Rh+인 태아를 가졌을 때 모체의 면역계는 태아의 혈액세포를 인식하여 태아를 공격할 수 있는 항체를 생성한다. 그림 17.15 Rh 부적합성. 만일 태아가 Rh⁺이고 산모가 Rh⁻일 경우, 임산부의 혈관 속으로 유입된 태아세포는 산모의 면역계로 하여금 항 Rh 항체를 생성하도록 자극할 수 있다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 첫 임신의 경우는 태아에게 해를 줄만큼 항체가 많지 않지만 두 번째 임신에도 Rh+인 태아를 가진다면 이미 만들어져 있는 항체가 태아 혈액세포를 공격할 수 있다. 태아의 혈액세포는 죽으면서 담적소를 방출하여 태아의 뇌를 손상시키고 태아의 간과 비장은 죽은 적혈구를 새로 만들기 위해 커진다. 출생 시에 Rh- 혈액을 수혈하면 신생아의 생명을 구할 수 있다. 그림 17.15 Rh 부적합성. 만일 태아가 Rh⁺이고 산모가 Rh⁻일 경우, 임산부의 혈관 속으로 유입된 태아세포는 산모의 면역계로 하여금 항 Rh 항체를 생성하도록 자극할 수 있다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 신생아는 임신기간 동안 어머니에게서 받은 IgG를 통해 특정 질병에 대한 일시적인 면역력을 갖는다. 수동면역. 모유는 신생아에게 추가적인 방어능력을 준다. 출산 직전과 직후에 분비되는 노란색의 초유는 IgA 항체가 풍부하여 아기를 소화기와 호흡기 감염으로부터 보호한다. 며칠이 지나면 초유는 장내 기생충에 대한 항체를 함유하고 있는 일반적 모유로 바뀌게 된다. 모유에 포함되어 있던 어머니의 항체가 감소할 때쯤 아기는 자신의 항체를 만들기 시작한다.

17.4 일생 동안 인체의 면역계 변화 피부접촉을 통해 감염된 세균과 바이러스에 대해 최초로 항체가 형성된다. 어머니도 아기 피부에 있는 세균과 바이러스에 대한 항체를 만들어 모유를 통해 아기에게 전달한다. 외부항원에 대한 점진적인 노출은 정상적인 면역체계 발달의 과정으로 보인다. 생후 6개월이 되면 아기는 대부분의 감염에 대처할 수 있을 정도로 다양한 항체를 만들 수 있다. 흉선은 사춘기 초기에 최대 크기에 이르고 그 이후로 점차 감소한다. 70살 때의 흉선은 10살 때 흉선 크기의 1/10 크기이고 면역능력은 25%에 불과 면역력의 감소는 T세포의 감소에 기인한다. B세포는 나이와 거의 무관하다.

+ 개념정리 임신한 여성의 몸은 태아를 거부하지 않는다. 그러나 임신한 여성과 태아의 두 면역계의 상호작용으로 인해 복잡한 의학적 문제가 생길 수 있다. 태아는 자기와 비자기를 구분하는 것을 배운다. 신생아는 어머니에게서 받은 수동면역를 가지고 있으며 점차적으로 자신의 면역을 발전시킨다. 면역은 청년기 이후부터 감소하기 시작한다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 면역계의 기능부전은 여러 가지 방식으로 건가에 영향을 미친다. 면역계가 깨지면 감염되거나 암이 발생하며, 손상된 자기조직에 대해 부적절한 면역반응이 일어나기도 한다. 무해한 물질에 대한 면역반응은 알레르기를 일으킨다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 면역의 이상은 면역계의 파괴를 유발하며, 이는 건강을 황폐화시킨다. 면역결핍은 후천적이거나 선천적인 것이다. 인간 면역결핍 바이러스의 감염: 인간 면역결핍 바이러스에 인간이 감염되면, 가장 우선적으로 바이러스와 인체의 면역계가 서로 생존경쟁을 하게 된다. 그림 17.16 어떻게 HIV가 T 세포들을 죽이는가? 감염초기에 바이러스는 CD4 수용체에 결합함으로써 도움 T 세포 속으로 들어간다. 바이러스는 더 많은 바이러스 입자를 생성하기 위해 이 T 세포를 이용한다. 감염후기에는 CD4는 발현하지 않지만 CD8 또는 CCR과 같은 수용체를 발현하는 세포독성 T 세포가 바이러스 감염 목표물이 된다. 이로써 세포독성 T 세포는 대량으로 죽게 된다. 도움 T 세포와 세포독성 T 세포가 급격히 감소하기 때문에 기회감염과 암 발생이 잦아진다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 바이러스에 감염된 인체는 약 1억에서 10억에 달하는 바이러스를 제거하기 위해서 매일 새로운 T세포를 생산한다. 바이러스가 도움 T세포를 파괴할 경우, 면역계는 무너지고 에이즈가 감염된다. 그림 17.16 어떻게 HIV가 T 세포들을 죽이는가? 감염초기에 바이러스는 CD4 수용체에 결합함으로써 도움 T 세포 속으로 들어간다. 바이러스는 더 많은 바이러스 입자를 생성하기 위해 이 T 세포를 이용한다. 감염후기에는 CD4는 발현하지 않지만 CD8 또는 CCR과 같은 수용체를 발현하는 세포독성 T 세포가 바이러스 감염 목표물이 된다. 이로써 세포독성 T 세포는 대량으로 죽게 된다. 도움 T 세포와 세포독성 T 세포가 급격히 감소하기 때문에 기회감염과 암 발생이 잦아진다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 에이즈감염은 다른 감염성 질환에 대한 감수성을 크게 증가시킨다. 카포시육종과 Pneumocystis carinii에 의한 폐렴의 발병은 에이즈와 깊은 관련. HIV는 바이러스의 gp120이라고 불리는 당단백질이 도움 T세포표면의 보조수용체와 결합함으로써 도움 T세포를 감염시킨다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 바이러스를 둘러싸고 있는 막에는 인체의 면역계가 자기로 인지하도록 교란시키는 분자가 있어서 바이러스는 면역반응을 회피할 수 있다. 바이러스성 단백질들은 복제를 할 때마다 조금씩 그 모양이 변하기 때문에 면역계의 기억세포가 이를 인지하는 것은 거의 불가능하다. HIV의 표면 항원을 목표로 하는 백신개발은 어려움을 겪고 있다. 최근에는 HIV의 복제과정 중의 한 단계를 차단할 수 있는 방법에 대한 연구가 진행 감염이 확립되면, 새로운 공격무기를 지닌 바이러스 변형체가 생긴다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 바이러스 변형체는 세포독성 T세포와 대식세포에서 발현되는 수용체와 결합해서 이들 세포의 사멸을 촉진한다. 세포독성 T세포는 보조 T세포와는 달리 바이러스의 초기 침투 매개체인 CD4가 없기 때문에 이러한 공격은 간접적이라 할 수 있다. 세포독성 T세포는 바이러스를 파괴해서 죽게 해야 하는데 반대현상이 일어나는 것이다. 감염 후에도 12~15년 동안 건강한 상태를 유지한다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (1) 면역성 파괴 중증복합성 면역결핍증: 에이즈는 감염의 결과로 얻어진 후천적인 것이다. 면역결핍은 유전될 수도 있다. 비터라는 소년은 1971년 흉선이 없이 태어남. 성인이 되었을 때 감염의 악화로 죽음. 20종류 이상의 면역결핍증이 유전

17.5 병약한 상태의 면역계 (2) 자가면역-자신을 공격 면역계는 자신의 세포를 공격하는 자가항체를 만드는데 이것이 자가면역의 원인이 된다. 연소성당뇨병은 항체가 인슐린을 분비하는 췌장 b세포를 공격하기 때문에 생기며, 류머티즘 관절염은 항체가 관절에 존재하는 자기세포를 공격하기 때문에 일어나는 것이다. 왜 면역계는 자신을 공격할까?

17.5 병약한 상태의 면역계 (2) 자가면역-자신을 공격 바이러스의 복제특성 때문이다. 인간의 세포 내에서 바이러스가 복제되는 동안에 바이러스는 숙주세포의 표면에 있는 단백질을 빌려서 사용하며, 이것을 바이러스 자신의 표면에 융합시킨다. 면역계가 바이러스의 표면에 있는 숙주세포의 단백질을 인식해서 파괴하므로, 그 단백질을 가지고 있는 인간의 정상세포 또한 공격대상이 될 수 있다. 흉선에서 T세포가 아예 자기와 비자기를 구별하는 교육을 받지 못했을 수. 비자기항원이 자기항원과 매우 유사할 때이다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (3) 슈퍼항원은 과도한 면역반응을 일으킨다 대식세포는 대부분의 외부항원을 토막 내어 세포표면에 제시하는데, 이 때 항원은 MHC 단백질에 결합해서 세포표면으로 나오게 된다. 항원이 세포표면에 제시되면 이를 특이하게 인지할 수 있는 T세포 수용체를 가진 T세포만이 활성화된다. 슈퍼항원의 경우, T세포 수용체의 항원특이성과는 무관하게 결합하여 T세포를 활성화시킨다. 슈퍼항원의 경우, T세포에 노출되면 면적이 넓기 때문에 보다 많은 T세포들이 이에 반응성을 나타낼 수 있다.

17.5 병약한 상태의 면역계 (3) 슈퍼항원은 과도한 면역반응을 일으킨다 과량의 사이토카인이 분비되고 이는 대개 해로운 증상으로 귀결된다. 세균독소도 슈퍼항원 황색포도상구균이 분비하는 독소는 슈퍼항원으로서 식중독의 원인. 식중독은 상한 음식이나 세균 때문이 아니라 과량의 사이토카인이 분비되어 구토와 설사가 일어나는 것이다. 또 다른 독소는 독소 충격 증후군을 유발한다. 갑작스러운 종양괴사인자의 방출은 혈관의 투과성을 증대시켜 혈압을 낮추고 지나치게 혈압이 낮아지면 쇼크 상태에 빠지게 된다.

(4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 17.5 병약한 상태의 면역계 (4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 알레르기 (allergy): 면역계는 매우 민감하여 해롭지 않은 물질들에 대해서도 반응 알레르기를 일으키는 물질을 알레르겐 (allergen)이라 하며, IgE 항체를 활성화시킨다. 비만세포를 자극하여 히스타민과 헤파린 같은 알레르기 매개물질을 분비하게 한다. 알레르기 매개물질은 모세관과 소정맥의 투과성을 증가시키며, 평활근을 수축시키고, 점액선을 자극한다.

(4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 17.5 병약한 상태의 면역계 (4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 히스타민은 많은 알레르기 증상들을 유발하는데, 항히스타민제의 복용은 알레르기 증상을 경감시킬 수 있다. 많은 비만세포가 피부, 호흡기, 소화기에 존재하기 때문에 알레르기는 이러한 기관에 영향을 미친다. 발진, 콧물, 천식, 메스꺼움, 설사 등 감도상실이라는 처방법: 소량의 알레르기 유발물질을 정기적으로 피하에 주사 알레르기 반응이 발진과 눈물처럼 가벼운 증상을 일으키기도 하지만 때로는 비만세포가 분비한 과량의 물질 때문에 과민성쇼크 증세를 일으켜 생명을 위협 과민성쇼크는 페니실린 또는 곤충에 쏘여서 생긴 알레르기로 인해 일어나기도 함

(4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 17.5 병약한 상태의 면역계 (4) 알레르기는 면역반응을 잘못된 방향으로 유도한다 면역치료법 체액성 면역의 증강-단일클론항체 기술 단일 B 세포가 단일 외부항원을 인식할 때, 그것은 단일항체를 생성한다. 단일클론항체는 높은 특이성 때문에 부작용이 없고 효능이 월등한 약품제조에 이용될 수 있다. 항원주사  쥐의 비장에서 단일 B 세포 분리  쥐에서 분리한 암백혈구와 함께 융합 (하이브리도마 생성) 그림 17.B 단일클론항체 제조기술. 단일클론항체는 단일항원을 인지하는 단일항체 형태의 집합체를 의미한다. 단일클론항체는 높은 특이성 때문에 질환을 진단하고 치료하는 데 유용하게 이용된다.

+ 개념정리 면역반응은 부족하거나, 너무 강하거나 또는 바람직하지 않은 방향으로 일어날 수 있다. 면역계의 파괴는 감염과 암을 유발한다. 면역반응은 자기 조직에 대해서 일어날 수 있다. 무해한 물질에 대한 면역공격은 알레르기를 유발한다.

17장 핵심내용 모든 동물은 자기와 비자기 항원을 구별함으로써 효과적인 면역작용을 나타낼 수 있다. 모든 동물은 선천성 면역을 가지고 있고 이에 덧붙여 척추동물은 후천성 면역도 지니고 있다. 식세포와 항미생물 물질들이 염증반응에 관여하며 염증반응은 상처에 대한 즉각적인 반응이자 면역반응을 도와준다. 대식세포는 외부항원을 섭취, 가공해서 주조직접합체에 실어 세포표면에 제시할 수 있는 항원제시세포다. B세포는 도움 T세포에 의해 활성화될 때 증식하여 기억 B세포와 항체를 분비하는 형질세포로 분화된다. 항체는 항원에 매우 특이적으로 결합한다. 유전자 재편성 특성 때문에 인체는 무수한 종류의 항체를 생성할 수 있다. T세포는 세포면역반응을 수행한다. T세포는 전체 면역계를 조절하는 사이토카인을 분비한다.

도움 T세포는 다른 T세포와 B세포를 활성화시킨다 도움 T세포는 다른 T세포와 B세포를 활성화시킨다. 세포독성 T세포는 박테리아 또는 바이러스 감염된 세포를 살상할 수 있는 생화학물질을 분비한다. 태아시기에 T세포는 흉선에서 자기와 비자기를 구별할 수 있는 능력을 갖춘다. 갓난아기는 모체로부터 항체를 획득하는데 이는 일시적인 수동면역을 제공하며 이후 자신의 항체를 합성하기 시작한다. 면역기능은 청년기부터 이미 감소하기 시작한다. 인간 면역결핍 바이러스는 도움 T세포로 침투하여 그 속에서 증식하며 결국에는 도움 T세포를 죽인다. 자가면역은 면역계가 자신의 공격할 수 있는 자가항체를 생산할 때 생긴다. 알레르기는 무해한 물질에도 면역계가 과민 반응하는 현상이다.