림프절의 구조

겉질 (cortex) : 림프구 주로 B세포, 대식세포, 소포수지상세포가 소포(follicle)형태로 배열되어 있습니다.

속겉질(paracortex): 주로 T세포 및 조직에서 이동한 수지상세포가 존재하는 것입니다.

속질(medullar) : 주로 림프구가 림프절을 떠나는 곳입니다.

T세포와 B세포의 림프절 유입

T세포와 B세포는 각각 흉선과 골수에서 만들어진 후 약 50%는 비장으로 이동하고, 10%는 피부등의 조직으로 이동하고 40%는 혈관을 통해서 림프절로 이동합니다.

일반적으로 혈액세포와 림프액에 있는 세포는 서로 만날 일이 없습니다. 하지만, 드라이브를 하다가, 강가에 내려 구경하듯이 림프절안의 혈관을 통과하는 세포가 혈관밖으로 빠져나와 림프절 안으로 들어갈 수 있습니다.

T세포와 B세포 즉 적응면역세포는 림프절로 이동할 때, 혈관을 통해서 이동하며, 혈관의 동맥을 지나 모세혈관을 지나, 정맥이 연결되는 부위인 큰키혈관내피세정맥(HEV)로 이동하는데, 이 부위에서 혈관밖으로 림프구가 빠져 나올 수 있습니다. HEV는 모세관이후세정맥으로 혈관내피 세포의 모양이 길다란 모양을 하고 있으며, 림프구가 혈관을 빠져나가기 쉽게 여러가지 부착단백질을 발현하고 있어, 림프절당 약 30,000개의 림프구가 1초마다 혈관에서 빠져나옵니다.

림프절에서 HEV를 빠져나온 림프구는 겉질로 이동하게 됩니다. 그런데 혈관밖으로 나오면 처음 마주치는 곳은 T세포 구역이며, 그 이후 B세포 구역으로 이동하게 됩니다. 림프구의 이동에는 케모카인과 케모카인수용체과 관여하는 것으로 알려져 있습니다. HEV를 통과한 T세포와 B세포는 림프절 겉질(cortex)로 이동하고 여기서부터 B세포와 T세포는 서로 다른 케모카인에 의해서 서로 다르게 움직입니다.

T세포의 림프절에서의 이동

미감작T세포가 일단 림프절에 진입하면 림프절의 T세포 구역인 속겉질에 존재하는 수지상세포의 표면에 제시되어 있는 MHC-펩타이드 복합체를 검색합니다. APC는 섬유모세포 망상세포(FRC)라고 불리는 기질세포로 구성된 일종의 그물망이 존재합니다. 이 그물망은 케모카인을 이용해서 망 안쪽에 수지상세포를 이동시키고, 그물망 구조의 겉으로 흐르는 흐름은 T세포가 수지상세포를 훑고 지나가기 편하게 합니다. 만약 T세포가 항원제시세포가 제시한 항원과 결합하지 못하면 날림프관을 통해서 밖으로 빠져나갑니다. 하지만 만약 항원제시세포가 제시한 항원과 결합할 수 있는 T세포는 활성화되고, 림프절내에서 며칠간 세포분열을 통해서 세포수를 늘이는 클론확장 과정을 거치게 됩니다.

B세포의 림프절에서의 이동

B세포 역시 림프절에서 활성화되고 항체를 생산하는 형질세포로 분화합니다. B세포는 B세포 자체도 항원과 결합해야 하지만 보조T세포의 자극을 받아야 합니다.

B세포도 HEV를 통해서 혈관밖으로 빠져나와 림프절로 들어오는데, 이 B세포는 T세포와는 다른 케모카인에 의해서 림프절 소포(lymph node follicle)로 유도됩니다. 초기에는 T세포존에 있는 FRCC의 도움을 받지만 최종적으로는 FDC세포의 도움을 받습니다. FDC 세포는 follicle dendritic cell로 소포수지상세포라고 부르며, 소포와 종자중심 구조를 유지하고 림프절로 들어온 항원을 B세포에 전달하는 데 중요한 구조적인 역할을 합니다.

T세포는 반드시 항원제시를 통해서만 항원을 인식하지만 B세포는 항원제시가 아닌 가공되지 않은 항원도 인식할 수 있습니다. 림프절의 B세포 소포(B cell follicle)에서 이러한 접촉이 일어나게 됩니다. B세포가 항원을 인식하게 되면, B세포가 일부 활성화되고 항원일 포식하여 처리하여 보조T세포에 항원제시를 할 수 있는 상태가 됩니다.

활성화된 B세포는 T세포가 모여 있는 속겉질로 이동하여 B세포가 항원제시하는 항원일 인식할 수 있는 보조T세포를 찾기 시작합니다. 이때, 시간당 하나의 수지상세포에 약 5,000개 이상의 T세포가 마주치는 것으로 확인되었으며, 약 10만개중 하나의 비율로 존재하는 T세포를 찾아내는 것이 가능해집니다.

최종적으로 항원을 인식하는 보조T세포를 찾으면, 일부 B세포는 형질세포로 전환되기도 하지만, 나머지 세포는 종자중심을 형성하기 위해서 다시 소포(follicle)로 이동하게 됩니다. 종자 중심이 존재하지 않는 소포는 일차 소포로 불리고 종자중심이 발달된 소포는 이차 소포로 불립니다. 종자중심에서는 B세포가 증식하여 B세포의 집락을 형성합니다. 이렇게 항체를 생산할 수 있는 B세포가 충분히 분열하면 일부는 속질로 이동하여 항체를 생산하여 혈류로 항체를 유출시키며, 일부는 날림프관을 통해 빠져나간 후 골수로 이동하여 머물면서 지속적으로 항체를 순환계로 보내게 됩니다.

감염이 되면 림프절이 붓고 아픈 경우가 있는데, 이는 림프절로 이동하는 림프구의 수가 증가하고, 림프절 내에서 T세포의 B세포의 증식하기 때문입니다.

항원제시세포와 항원의 림프절 유입

항원제시세포나 항원은 림프절로 들어오는 들림프관을 통해서 들어오고 날림프관으로 나가게 됩니다.

1. 조직에서 항원을 포획하여 수지상세포를 활성화시킵니다.
2. 이러한 수지상세포는 림프계를 통해서 들림프관 부위를 통해서 림프절로 이동하게 됩니다.
3. 이 수지상세포는 겉겉질 즉 T세포존으로 이동하게 됩니다.
4. FRC 세포(fibroblastic reticular cells)의 구조에 수지상세포가 합류하게 됩니다.
5. 수지상세포는 여기에서 자신이 제시하는 항원과 결합할 수 있는 T세포와 찾아내게 됩니다.

한편 B세포로의 항원전달 경로는 약간 다릅니다.

1. 옵소닌된 항원이 들림프관을 통해서 림프절로 들어옵니다.
2. 보체수용체를 가진 피막하동 대식세포(SCSM)세포가 항원과 결합하고 소포체로 이동합니다.
3. 비항원특이적인 B세포가 보체수용체를 통해서 항원과 결합합니다.
4. FDC가 보체수용체를 통해서 항원을 전달 받습니다.
5. 이곳에서 항원특이적인 B세포가 항원은 인식하게 됩니다.

종자중심에 대한 개념 변화

과거 한때는 종자중심(배중심이라고도 함)에서 B세포가 집중적으로 증식하고 있다고 생각했습니다. 즉 거의 한 가지 세포의 클론이 증식하는 곳이라고 생각했습니다. 하지만, 지금은 배중심에 다양한 세포가 존재한다는 것을 알고 있어서 배중심의 모양이 한 가지 B세포의 증식으로 인한 것이 아니라는 것을 알게 되었습니다. 뿐만 아니라 종자중심에 있는 B세포는 수지상세포와 같이 긴 돌기를 가지고 있다는 것이 발견되었습니다.

참고자료

쿠비 면역학 8판