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백혈구의 굴러다니는 여행: 혈관 속에서 '굴러다니는' 비결은 무엇일까?
면역학에서 백혈구 유출 또는 백혈구 유착 연속단계는 백혈구(백혈구)가 순환계에서 조직 손상 또는 감염 부위로 이동하는 과정입니다. 이 과정은 선천성 면역 반응의 중요한 구성 요소이며 주로 비특이적 백혈구 모집과 관련됩니다. 감염이나 조직 손상이 없는 경우 단핵구는 이 과정을 사용하여 대식세포로 발전합니다.
프로세스 개요
백혈구 혈관 외 유출은 주로 모세혈관후 정맥에서 발생하며, 이곳에서 혈류의 동적 전단력이 감소되어 백혈구 혈관 외 유출이 촉진됩니다. 전체 과정은 여러 단계로 나눌 수 있습니다:
<올>이러한 단계 중 하나라도 억제되면 백혈구 모집이 중단됩니다. 백혈구는 주로 조직에서 이물질의 식세포작용, 항체 생성, 염증 반응 유발 물질(예: 히스타민 및 헤파린) 분비, 중화 등의 기능을 수행합니다. 전반적으로 백혈구는 질병으로부터 유기체를 방어하는 데 중요한 역할을 합니다.
화학적 매력
병원체에 의해 인식되고 활성화되면 손상된 조직의 대식세포는 IL-1, TNFα 및 케모카인과 같은 사이토카인을 방출합니다. 이러한 요인은 감염 부위에 인접한 혈관 내피 세포가 세포 부착 분자(예: 셀렉틴)를 발현하도록 하고 순환 백혈구가 손상 또는 감염 부위로 이동하도록 유도합니다.
첨부파일 스크롤
백혈구는 혈관 내벽에 끈끈한 고리처럼 부착되어 셀렉틴 분자에 부착됩니다. 이로 인해 백혈구의 속도가 느려지고 내피 표면을 따라 굴러다니기 시작합니다.
이 롤링 과정에서 백혈구와 내피 셀렉틴 및 해당 리간드 사이에 일시적인 연결이 형성되고 끊어집니다. 이러한 상호작용은 PSGL-1의 글리코실화 패턴에 의해 조절될 수 있으며, 특정 당 변이체가 서로 다른 친화성을 갖게 되어 백혈구가 피부와 같은 특정 신체 부위로 이동할 수 있게 됩니다.
단단히 부착
동시에 대식세포에서 방출된 케모카인은 회전하는 백혈구를 활성화하여 표면 인테그린 분자를 낮은 친화도 상태에서 높은 친화도 상태로 변화시킵니다. 이러한 인테그린은 내피 세포에서 특이적으로 발현되는 리간드에 높은 친화력으로 단단히 결합하여 내피 세포에서 백혈구의 대략적인 위치를 고정시킵니다.
경내피 이동
침투 과정에서 백혈구의 세포골격이 재조직되어 백혈구가 내피세포 위로 퍼져 가성족(pseudopod)을 형성하여 내피세포 틈새를 통과하게 됩니다. 이 과정을 투석이라고 합니다. 내피 세포를 통과하면 백혈구도 기저막을 관통해야 합니다.
혈관 탈출의 전체 과정을 혈관 외유출이라고 하며, 백혈구는 간질액의 화학주성 구배를 따라 손상이나 감염 부위를 향해 이동합니다.
분자생물학
백혈구 혈관 외 유출 과정은 접근, 포획, 롤링, 활성화, 결합, 결합 강화 및 확장, 혈관 내 크롤링, 세포 간 이동 또는 세포 간 이동의 여러 단계로 요약할 수 있습니다. 셀렉틴의 발현은 세포 부착 분자의 활성과 밀접한 관련이 있습니다.
셀렉틴과 인테그린
셀렉틴은 주로 P-셀렉틴과 E-셀렉틴을 포함한 혈관 내피 세포의 활성화 후에 발현됩니다. 이 셀렉틴은 백혈구의 당단백질 사슬에 결합합니다. 인테그린은 주로 백혈구에서 발현되며 내피세포의 접착 분자와 결합해 백혈구의 움직임을 일시적으로 멈추게 한다.
사이토카인
일혈 과정은 염증 반응의 배경에 있는 사이토카인에 의해 조절됩니다. 이러한 사이토카인은 혈관 확장을 유발하고 혈관 표면의 전하를 감소시켜 백혈구와의 분자간 결합을 더 쉽게 만듭니다.
최근 진행 상황
최근 수십 년 동안 미세유체 장치의 출현으로 백혈구-내피 상호작용을 연구하는 데 더 나은 도구가 제공되었습니다. 이러한 새로운 플랫폼은 보다 현실적인 생리학적 환경을 시뮬레이션하고 백혈구 행동에 대한 추가 탐색을 촉진할 수 있습니다.
연구에 따르면 백혈구는 고전단 환경에서 이상한 행동을 보이는 것으로 나타났는데, 이 현상을 '포획 결합 가설'이라고 합니다. 이는 특정 조건에서 높은 전단력이 백혈구와 내피 세포 사이의 결합력을 향상시킬 수 있음을 의미합니다.
결론
인체 내 백혈구의 움직임과 침투는 평범해 보일 수 있지만, 그 뒤에는 셀 수 없이 많고 복잡한 생화학적 과정과 메커니즘이 숨겨져 있습니다. 환경에 대한 이러한 민감한 반응은 우리 몸을 보호할 뿐만 아니라 생명이 작동하는 방식의 비밀을 드러냅니다. 이 모든 것을 더욱 최적화하여 미래 의료 기술에서 더 큰 발전을 이룰 수 있을까요?
