일반인 버전 요약
보체는 진화과정에서 항체보다 이전에 만들어졌으며, 보체를 통해서 박테리아를 죽일 수가 있고 보체의 활성화 과정에서 나타나는 일부 조각은 박테리아를 코팅하여 탐식세포가 더 잘 잡아먹게 유도할 수도 있습니다. 또한 비만세포나 호염구를 자극해서 히스타민을 분비하여 염증을 유도할 수도 있습니다.
보체가 잘 죽이는 박테리아는 대체로 그람양성균입니다. 그람음성균은 LPS등이 있어서 쉽게 구멍을 내지 못합니다. 그래서 많은 생물들은 LPS를 매우 민감하게 인지하는 또 다른 시스템(TLR4)을 가지고 있습니다.
보체의 발견
1884년 미생물학자인 페이퍼(Pfeiffer)는 기니피그에 콜레라균을 주사한 다음날 기니피그의 복강에서 콜레라균의 존재를 확인했고, 콜레라균에 노출시킨 기니피그에 콜레라균을 주사한 다음날 기니 피그의 복강에는 콜레라균이 용균되어 즉 사라지는 현상을 발견했다. 이것을 용균현상이라고 한다. 실험실에서 시험관에 콜레라 균을 넣고 콜레라균에 노출시킨 기니피그의 혈청을 섞으면 용균되는 현상을 관찰하였다.
1898년 보르뎃은 용균현상 즉 면역혈청에 의한 용균작용에는 열에 약한 성분이 있고, 이 성분을 알렉신(alexin)이라고 명명했습니다. 그 후 1901년 에를리히가 알렉신이 항체를 도와서 용균작용을 하기 때문에 이 물질을 보체(complement)라고 명명하게 되었으며, Complement의 첫 글자로 C에 번호를 붙이고 발견된 순서대로 C1-C9로 표기합니다.
보체의 활성화 과정
보체의 활성화과정은 혈액응고과정처럼 복잡한 단계로 이루어져 있으며, 보체 각각이 잘라지면서 활성화되는 과정을 거쳐서 반응이 일어나므로 매우 복잡합니다.
고전적 경로
고전적 경로는 항원과 항체가 서로 결합하여 복합체를 이루면 여기에 결합해서 결국 박테리아에 구멍을 내서 용균시킵니다. 보체가 결합하기 위해서는 항체의 Fc 부분이 가까이 있어야 하기 때문에 IgM이 가장 보체에 잘 결합합니다.
대체경로
보체경로는 1954년 클리브랜드의 웨스턴 리저브 대학교 교수인 루이스 필레머(Pillemer)에 의해서 발견된 것으로 항체가 없이도 보체가 활성화된다. 혈청내에 properdin 이라는 물질이 있어서 항체가 없어도 보체계가 활성화될 수 있습니다.
렉틴 경로
세균의 경우 세균막에 만노스가 존재하는데, 이 만노스에 MBL이 결합하고 그것에 MASP-1, MASP-2가 결합하여면 C4가 활성화되어 보체계가 활성화 될 수 있습니다.
보체의 기능
보체가 일으키는 면역 반응에는 크게 5가지가 있다.
용해 반응
흔히 용균, 용혈작용으로 표현하는데, 예를 들어 항체의 Fc 부분에 보체가 결합해서 항체가 결합한 박테리아의 세포막에 구멍을 내서 균을 죽일 수 있습니다. 여기서 보듯이 항원을 죽이는 것은 항체가 아니라 보체입니다. 항체는 항원 또는 항원이 있는 박테리아를 결합할 뿐입니다.
면역 부착
적혈구막이나 다른 세포의 세포막에도 막 표면에 있는 수용체에 보체가 부착하면서 활성화됩니다.
탐식작용 활성화
항원에 결합한 항체가 있고, 여기에 보체가 결합한 상태이면, 보체 반응 중에 C3가 분해되서 만들어지는 C3b는 탐식세포가 이것의 수용체를 가지고 있기 때문에 C3b의 농도가 높은 곳으로 이동하도록 하여, 보체반응이 일어나는 곳으로 모이도록 할 수 있으며, C3b는 C5를 활성화시키는 효소의 성분이 될 수도 있지만, , 옵소닌으로 작용하여 박테리아를 코팅하여 탐식작용이 훨씬 일어나기 쉽게 할 수도 있습니다.
염증반응
보체 활성화 과정에서 만들어지는 C3a와 C5a는 호염구 및 비만세포에 결합하여 히스타민등을 분비하여 아나필락시스를 일으키거나 염증반응을 일으킬 수 있습니다.
상식
보체는 면역학 책에서도 대개는 간단히 요약만 하고 넘어가는 그런 부분이었습니다만, 최근에는 보체에 대한 연구도 활발한 편입니다. 항체와는 달리 의약품 개발이 쉽지 않기 때문인데, 현재는 많은 질병에 관련되어 있다고 생각되어 그 분야의 연구가 진행되고 있습니다.
참고서적
김대중. (2022). 면역학의 이해. 서울: 고려의학.