소장(small intestine)은 우리 몸에서 중요한 역할을 하는 장기 중 하나입니다. 여기서 음식물은 소화되고, 필요한 영양소는 흡수됩니다. 그런데 소장은 놀랍게도 대부분의 미생물이 잘 자라지 않는 환경입니다. 그 이유는 무엇일까요?
음식물의 흐름과 소화효소
소장은 움직임이 매우 활발하여 소화물이 계속해서 이동합니다. 이러한 빠른 움직임으로 인해 미생물이 오랫동안 정착하기 어렵습니다. 또한 위액의 강한 산성 때문에 소장의 초기 부분은 pH가 낮습니다. 이런 조건에서 균이 거의 죽을 수 밖에 없습니다. 또한 각종 소화효소가 있다는 것 자체가 우리 몸을 보호하는 작용기전이 됩니다.
담즙과 췌장액:
간에서 분비되는 담즙과 췌장에서 분비되는 췌장액은 항균 특성을 가지고 있어, 미생물의 증식을 억제합니다.
글리코칼릭스
장세포에는 글리코칼릭스층이 형성되어 외부의 세포가 장에 붙지 못하게 합니다. 글리코칼릭스 층에는 당지질, 당단백질, 효소, 올리고 당등이 네트웍을 이루고 있습니다.
술잔세포(고블렛 세포)
고블렛 세포에는 글리코칼릭스가 없으며, 뮤신을 분비하여, 당이 결합된 뮤신 단백질 층을 이룹니다. 뮤신층은 글리코칼릭스와는 약간 다르며, 단백질-올리고당, 단당류, 글리칸 등의 성분으로 구성되어 있습니다.
면역 조절 – 파네스 세포와 장세포에서 항박테리아 성분 분비
파네스 세포, 호중구, NK세포는 알파 디펜신 5, 6을 분비하고 장세포에서는 베타 디펜신이 분비됩니다. 이 펩타이드들은 표면에 양전하를 띠고 있어서 박테리아 세포막에 구멍을 낼 수 있습니다. 이러한 기능은 굳이 따지자면 면역조절에 가깝습니다.
장에서의 면역세포는 매우 다양합니다. 수지상세포는 세포의 일부를 길게 만들어서 소장의 장세포 밖으로 보낼 수 있고, 이것을 통해서 외부의 물질을 감지할 수 있습니다.
술잔세포는 탐식작용을 할 수 있으며, 이 과정에서 분자량이 낮은 물질을 받아들여서 수지상세포나 대식세포에 보낼 수가 있습니다.
M세포는 고분자 물질을 통과시키는 독특한 세포로, 베타글루칸을 비롯한 다양한 면역다당체가 M세포를 통과해서 우리 몸으로 들어온다고 생각됩니다. M세포나 술잔세포에는 글리코칼릭스가 없기 때문에 외부의 물체가 바로 세포에 접촉할 수 있고, 이것이 우리 몸에 들어옵니다.
페이어스 패치는 M세포와 그 아래 연결된 림프소절의 집합체라고 할 수 있습니다. 세균이나 바이러스에 민감하게 반응하기 때문에 심한 염증이 발생해서 괴사되기도 합니다.
페이어스 패치는 맹장에도 존재하는데 맹장은 소장과 대장을 이어주는 부분에 있습니다. 맹장의 페이어스 패치가 있기도 하지만 이곳에 면역세포도 많습니다. 맹장은 장내 균을 보관하는 기능을 하는데, 만약 여러가지 이유로 장내 균들이 제거되면 맹장에 있는 균들을 이용해서 다시 장내 균총이 만들어집니다.
IgA 항체
소장에는 IgA 항체가 분비되어 장관면역의 일부를 담당합니다. 항체는 바이러스가 박테리아가 증식하기 이전에 제거하는 효과가 있어서 이러한 조건에서는 미생물이 생존하기 어렵습니다.
이처럼 소장은 자체적인 방어 메커니즘과 환경적 특성으로 인해 대부분의 미생물이 쉽게 자라기 어려운 곳입니다. 이는 우리 몸의 건강을 유지하기 위한 중요한 방어선의 일부입니다.