형질 세포
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1. 개요
형질 세포는 풍부한 세포질과 특징적인 외관을 가진 큰 림프구로, 항체를 생성하는 역할을 한다. 형질 세포는 호염기성 세포질과 편심 핵을 가지며, CD138, CD319 등의 표면 항원을 발현한다. B 세포가 항원 제시 세포의 자극을 받아 분화되어 생성되며, 기억 B 세포 또는 형질 세포로 분화될 수 있다. 형질 세포는 단기 형질 세포와 오래 사는 형질 세포로 나뉘며, 오래 사는 형질 세포는 골수에서 장기간 생존하며 항체를 분비하여 면역 기능을 유지한다. 형질 세포의 기능 이상은 형질 세포종, 다발성 골수종 등의 질환을 유발할 수 있다.
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| 형질 세포 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| |
| 라틴어 | plasmocytus |
| 계통 | 림프계 |
| 세포 특징 | |
| 전구체 | 해당 정보 없음. |
| 기능 | 다량의 항체 분비 |
2. 구조
형질 세포는 세포질이 풍부하고 광학 현미경으로 보았을 때 특징적인 외관을 보이는 큰 림프구이다. 호염기성 세포질과 특징적인 수레바퀴 또는 시계 모양으로 배열된 이질염색질을 가진 편심성 핵을 가지고 있다. 또한 세포질에는 전자 현미경에서 관찰되는 광범위한 골지체와 중심체를 포함하는 옅은 구역이 있다. 풍부한 거친 소포체와 잘 발달된 골지체의 조합은 형질 세포가 면역글로불린을 분비하는 데 적합하게 한다.[4] 그 외 리보솜, 리소좀, 미토콘드리아, 세포막 등의 세포 소기관이 있다.
2. 1. 형태
형질 세포는 풍부한 세포질을 가지고 있으며 광학 현미경으로 특징적인 외관을 보이는 큰 림프구이다. 호염기성 세포질과 특징적인 수레바퀴 또는 시계 모양 배열의 이질염색질을 가진 편심 핵을 가지고 있다. 또한 세포질에는 전자 현미경에서 광범위한 골지체와 중심체가 포함된 옅은 구역이 있다. 풍부한 거친 소포체와 잘 발달된 골지체의 조합은 형질 세포가 면역글로불린을 분비하는 데 적합하게 한다.[4] 형질 세포의 다른 세포 소기관에는 리보솜, 리소좀, 미토콘드리아 및 세포막이 포함된다.
2. 2. 표면 항원
말단 분화된 형질 세포는 비교적 적은 수의 표면 항원을 발현하며, CD19 및 CD20과 같은 일반적인 판-B 세포 표지자를 발현하지 않는다. 대신 형질 세포는 유세포 분석을 통해 CD138, CD78, 인터루킨-6 수용체의 추가 발현으로 식별된다. 인간의 경우, CD27은 형질 세포의 좋은 표지자이다. 순수 B 세포는 CD27−, 기억 B 세포는 CD27+이고 형질 세포는 CD27++이다.[5]표면 항원 CD138 (syndecan-1)은 높은 수준으로 발현된다.[6]
또 다른 중요한 표면 항원은 CD319 (SLAMF7)이다. 이 항원은 정상적인 인간 형질 세포에서 높은 수준으로 발현된다. 또한 다발성 골수종의 악성 형질 세포에서도 발현된다. ex vivo에서 빠르게 사라지는 CD138과 비교하여, CD319의 발현은 상당히 더 안정적이다.[7]
3. 발생
B 세포는 골수를 떠난 후 항원 제시 세포(APC)로 작용하여 항원을 획득한다. 이 항원들은 수용체 매개 엔도사이토시스를 통해 B 세포에 의해 획득되고 처리된다. 항원의 조각(항원성 펩타이드)은 MHC II에 실려 헬퍼 T 세포에 제시된다. 이 T 세포는 MHC II/항원 복합체에 결합하여 B 세포를 활성화시킨다. 활성화된 B 세포는 비장 및 림프절과 같은 2차 림프 기관의 생성 중심을 거쳐 기억 B 세포 또는 형질 세포로 분화될 수 있다. 이 B 세포의 대부분은 형질아세포(미성숙 형질 세포)가 되어 결국 형질 세포가 된다. 일부 B 세포는 친화성 성숙 과정을 거친다.[9][10]
3. 1. B 세포의 활성화
골수를 떠난 후 B 세포는 항원 제시 세포(APC) 역할을 하며, 침입한 항원을 내부로 가져온다. 이 항원은 B 세포에 의해 수용체 매개 엔도사이토시스를 통해 흡수되고 처리된다. 항원의 조각(''항원 펩타이드''로 알려짐)은 MHC II 분자에 실려, CD4+ T 세포(T 도우미 세포)에 세포 외 표면에서 제시된다.[8] 이 T 세포는 MHC II-항원 분자에 결합하여 B 세포의 활성화를 유발한다. 이는 이중 인증 방법과 유사한 시스템에 대한 일종의 안전 장치이다. 첫째, B 세포는 외부 항원을 만나야 하며, 특정 세포로 분화되기 전에 T 도우미 세포에 의해 활성화되어야 한다.[8]일반적으로 비장 및 림프절과 같은 2차 림프 기관의 생성 중심에서 발생하는 T 세포의 자극을 받으면, 활성화된 B 세포는 더욱 특화된 세포로 분화되기 시작한다. 생성 중심 B 세포는 기억 B 세포 또는 형질 세포로 분화될 수 있다. 이 B 세포의 대부분은 형질아세포(또는 "미성숙 형질 세포")가 되어 결국 형질 세포가 되고, 대량의 항체를 생산하기 시작한다. 일부 B 세포는 친화성 성숙이라는 과정을 겪게 된다.[9] 이 과정은 항원에 대해 더 높은 친화성으로 결합하는 능력을 선택함으로써, 항원에 대해 더 높은 친화성을 가진 항체를 분비할 수 있는 B 세포 클론의 활성화와 성장을 선호한다.[10]
3. 2. 형질 세포로의 분화
골수를 떠난 후 B 세포는 항원 제시 세포(APC) 역할을 하며, 침입한 항원을 내부로 가져온다. 이 항원은 B 세포에 의해 수용체 매개 엔도사이토시스를 통해 흡수되고 처리된다. 항원의 조각(현재는 ''항원 펩타이드''로 알려짐)은 MHC II 분자에 실려, CD4+ T 세포(T 도우미 세포)에 세포 외 표면에서 제시된다. 이 T 세포는 MHC II-항원 분자에 결합하여 B 세포의 활성화를 유발한다. 이는 이중 인증 방법과 유사한 시스템에 대한 일종의 안전 장치이다. 첫째, B 세포는 외부 항원을 만나야 하며, 특정 세포로 분화되기 전에 T 도우미 세포에 의해 활성화되어야 한다.[8]일반적으로 비장 및 림프절과 같은 2차 림프 기관의 생성 중심에서 발생하는 T 세포의 자극을 받으면, 활성화된 B 세포는 더욱 특화된 세포로 분화되기 시작한다. 생성 중심 B 세포는 기억 B 세포 또는 형질 세포로 분화될 수 있다. 이 B 세포의 대부분은 형질아세포(또는 "미성숙 형질 세포")가 되어 결국 형질 세포가 되고, 대량의 항체를 생산하기 시작한다. 일부 B 세포는 친화성 성숙이라는 과정을 겪게 된다.[9] 이 과정은 항원에 대해 더 높은 친화성으로 결합하는 능력을 선택함으로써, 항원에 대해 더 높은 친화성을 가진 항체를 분비할 수 있는 B 세포 클론의 활성화와 성장을 선호한다.[10]
형질 세포 계통으로 간주되는 가장 미성숙한 혈액 세포는 형질모세포이다.[11] 형질모세포는 B 세포보다 더 많은 항체를 분비하지만, 형질 세포보다는 적게 분비한다.[12] 형질모세포는 빠르게 분열하며 여전히 항원을 내부화하여 T 세포에 제시할 수 있다.[12] 이 세포는 며칠 동안 이 상태로 유지된 다음, 죽거나 돌이킬 수 없이 성숙하고 완전히 분화된 형질 세포로 분화될 수 있다.[12] 성숙한 B 세포가 형질 세포로 분화되는 것은 전사 인자인 Blimp-1/PRDM1, BCL6, 및 IRF4에 의존한다.[10]
3. 3. 친화성 성숙 (Affinity maturation)
2차 림프 기관의 생성 중심에서 T 세포의 자극을 받으면, 활성화된 B 세포는 더욱 특화된 세포로 분화되기 시작한다. 생성 중심 B 세포는 기억 B 세포 또는 형질 세포로 분화될 수 있다. 이 B 세포의 대부분은 형질아세포(또는 "미성숙 형질 세포")가 되어 결국 형질 세포가 되고, 대량의 항체를 생산하기 시작한다. 일부 B 세포는 친화성 성숙이라는 과정을 겪게 된다.[9] 이 과정은 항원에 대해 더 높은 친화성을 가지는 항체를 분비할 수 있는 B 세포 클론의 활성화와 성장을 선호하는데, 이는 항원에 대해 더 높은 친화성으로 결합하는 능력을 선택함으로써 이루어진다.[10]4. 기능
형질 세포는 항체를 대량으로 생산하고 분비하여 체액 면역 반응에서 중요한 역할을 수행한다. 전구 세포와 달리 형질 세포는 다음과 같은 특징을 가진다.
- 항체 클래스 전환 불가: 항체의 종류를 바꿀 수 없다.[12]
- 항원 제시 불가능: MHC-II 분자를 발현하지 않아 항원을 제시하는 항원 제시 세포로 작용할 수 없다.[12]
- 항원 섭취 제한: 세포 표면에 면역글로불린 발현량이 적어 항원을 직접 섭취하는 능력은 제한적이다.[12] 그러나, 낮은 수준의 면역글로불린을 통해 항원에 지속적으로 노출되면 세포의 수명이 결정되기도 한다.[12]
형질 세포의 수명, 항체의 종류, 이동 위치는 분화 과정에서 T 세포로부터 받는 사이토카인 신호에 따라 달라진다.[13] T 세포 비의존적 항원 자극으로 분화된 형질 세포는 IgM 항체를 분비하는 단명 세포가 된다.[9][13] 반면, T 세포 의존적 분화 과정을 거치면 1차 반응에서는 단명 세포가 생성되고, 2차 반응에서는 IgG와 IgA를 생성하고 골수로 이동하는 장명 세포가 생성된다.[13] 예를 들어, 인터페론 감마가 존재할 때 성숙한 형질 세포는 IgG3 항체를 분비할 가능성이 높다. B 세포 성숙 과정에는 체세포 과돌연변이가 포함되어 있어, 형질 세포가 생성하는 항체는 항원에 대해 매우 높은 친화성을 갖는다.
형질 세포는 한 종류의 항체만을 생성할 수 있지만, 각 세포는 초당 수천 개의 동일한 항체를 생성할 수 있다.[14]
4. 1. 장수 형질 세포 (Long-lived plasma cells, LLPC)
현재 연구 결과에 따르면, 형질 세포는 배 중심에서 친화성 성숙 과정을 거친 후 단기 형질 세포(SLPC) 또는 오래 사는 형질 세포(LLPC) 중 하나로 발달한다. LLPC는 주로 오랫동안 골수에 서식하며 항체를 분비하여 장기간의 보호 기능을 제공한다. LLPC는 수십 년, 심지어 개인의 평생 동안 항체 생성을 유지할 수 있으며,[15][16] B 세포와 달리 LLPC는 항체를 생성하기 위해 항원 재자극이 필요하지 않다. 인간 LLPC 개체군은 CD19– CD38hi CD138+ 세포로 식별할 수 있다.[17]LLPC의 장기간 생존은 골수 내 특정 환경, 즉 형질 세포 생존 틈새에 의존한다.[18] LLPC를 생존 틈새에서 제거하면 빠르게 죽게 된다. 생존 틈새는 제한된 수의 LLPC만 지원할 수 있으므로 틈새 환경은 LLPC 세포를 보호해야 하지만 새로운 도착을 수용할 수 있어야 한다.[19][20] 형질 세포 생존 틈새는 세포 및 분자 요인의 조합에 의해 정의되며, 아직 제대로 정의되지는 않았지만, IL-5, IL-6, TNF-α, 기질 세포 유래 인자-1α 및 CD44를 통한 신호 전달과 같은 분자가 LLPC의 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.[21] LLPC는 또한 장 관련 림프 조직(GALT)에서도 덜하지만 발견될 수 있으며, 여기서 IgA 항체를 생성하고 점막 면역에 기여한다. 최근 연구 결과에 따르면 장내 형질 세포는 반드시 활성 B 세포에서 ''de novo''로 생성될 필요는 없지만, 오래 사는 PC도 존재하여 유사한 생존 틈새의 존재를 시사한다.[22] LLPC의 생존을 가능하게 하는 조직 특이적 틈새는 비강 관련 림프 조직 (NALT), 인간 편도 림프 조직 및 인간 점막 또는 점막 관련 림프 조직 (MALT)에서도 설명되었다.[23][24][25][26]
원래는 항체의 지속적인 생산이 기억 B 세포의 재자극에 의한 단기 형질 세포의 지속적인 보충의 결과라고 생각했다. 그러나 최근 연구 결과에 따르면 일부 PC는 실제로 오래 산다. 항원의 부재와 B 세포의 고갈은 LLPC에 의한 고친화성 항체의 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. B 세포를 장기간 고갈시키는 것(PC가 아닌 B 세포에 영향을 미치는 항 CD20 단클론 항체 치료)도 항체 역가에 영향을 미치지 않았다.[27][28][29] LLPC는 B 세포와 독립적으로 높은 수준의 IgG를 분비한다. 골수 내 LLPC는 인간에서 순환하는 IgG의 주요 공급원이다.[30] IgA 생산은 전통적으로 점막 부위와 관련이 있지만, 골수 내 일부 형질 세포도 IgA를 생산한다.[31] 골수 내 LLPC는 IgM을 생성하는 것으로 관찰되었다.[32]
5. 임상적 의의
형질 세포종, 다발성 골수종, 발덴스트룀 마크로글로불린혈증, 중쇄 질환, 형질 세포 백혈병은 형질 세포의 암이다.[33] 다발성 골수종은 악성 형질 세포가 항체를 계속 생성하여 단클론성 면역글로불린증으로 감지될 수 있기 때문에 자주 확인된다. 미확인 단클론 감마병증(MGUS)은 골수종 단백질을 혈액으로 분비하는 형질 세포 이상으로, 다발성 골수종으로 이어질 수 있다.[34]
공통 가변 면역 결핍증은 림프구에서 형질 세포로의 세포 분화에 문제가 있어 발생하는 것으로 생각된다. 그 결과 혈청 항체 수치가 낮아지고 감염의 위험이 증가한다.
원발성 아밀로이드증(AL)은 형질 세포에서 분비되는 과도한 면역글로불린 경쇄의 침착으로 발생한다.
참조
[1]
서적
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th edition
[2]
웹사이트
Plasma Cell - an overview | ScienceDirect Topics
https://www.scienced[...]
[3]
웹사이트
Plasma cell - biology
https://www.britanni[...]
[4]
웹사이트
Plasma Cell - LabCE.com, Laboratory Continuing Education
https://www.labce.co[...]
2018-06-02
[5]
서적
Textbook of Immunology
CRC Press
[6]
간행물
Immunophenotyping of plasma cells
2006-05
[7]
간행물
Robust isolation of malignant plasma cells in multiple myeloma
2014-02
[8]
서적
Essential haematology
https://www.worldcat[...]
Wiley-Blackwell
2011
[9]
서적
Molecular biology of B cells
Elsevier
[10]
간행물
Multiscale Modeling of Germinal Center Recapitulates the Temporal Transition From Memory B Cells to Plasma Cells Differentiation as Regulated by Antigen Affinity-Based Tfh Cell Help
2020
[11]
서적
Wintrobe's Clinical Hematology, 2-Vol. Set
Lippincott Williams & Wilkins
[12]
서적
Janeway's immunobiology
https://archive.org/[...]
Garland Science
[13]
서적
Human B Cell Populations (Chemical Immunology)
S. Karger AG (Switzerland)
[14]
서적
Histology and cell biology: an introduction to pathology
Mosby
[15]
간행물
Bone marrow is a major site of long-term antibody production after acute viral infection
1995-03
[16]
간행물
Competence and competition: the challenge of becoming a long-lived plasma cell
http://www.nature.co[...]
2006-10
[17]
간행물
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2015-07
[18]
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2002-04
[19]
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Factors Affecting Early Antibody Secreting Cell Maturation Into Long-Lived Plasma Cells
2019-09-11
[20]
간행물
Staying alive: regulation of plasma cell survival
2011-12
[21]
간행물
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2003-08
[22]
간행물
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2016-01
[23]
간행물
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2001-06
[24]
간행물
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2007-09
[25]
간행물
APRIL secreted by neutrophils binds to heparan sulfate proteoglycans to create plasma cell niches in human mucosa
http://www.jci.org/a[...]
2008-07-01
[26]
간행물
Long-lived plasma cells are generated in mucosal immune responses and contribute to the bone marrow plasma cell pool in mice
2016-01
[27]
간행물
Humoral immunity due to long-lived plasma cells
1998-03
[28]
간행물
Maintenance of long-lived plasma cells and serological memory despite mature and memory B cell depletion during CD20 immunotherapy in mice
2008-01
[29]
간행물
Maintenance of the plasma cell pool is independent of memory B cells
2008-03
[30]
간행물
In vitro splenic IgG synthesis in Hodgkin's disease
1973-10
[31]
간행물
Blood-borne human plasma cells in steady state are derived from mucosal immune responses
2009-03
[32]
간행물
Long-lived antigen-induced IgM plasma cells demonstrate somatic mutations and contribute to long-term protection
2016-06
[33]
문서
Plasma cell
[34]
간행물
Monoclonal gammopathy of undetermined significance and smoldering multiple myeloma: a review of the current understanding of epidemiology, biology, risk stratification, and management of myeloma precursor disease
2013-03-01
[35]
서적
エッセンシャル免疫学
メディカル・サイエンス・インターナショナル
[36]
서적
Ikei menekigaku.
https://www.worldcat[...]
[37]
논문
Neutralizing antibodies derived from the B cells of 1918 influenza pandemic survivors
http://www.nature.co[...]
2008-09
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