파이어판

3. 구조

1677년 스위스의 의사 파이어는 소장 내부에 융모가 균일하게 분포하지 않고, 융모가 미발달된 영역이 패치워크처럼 점재하는 것을 발견하고 이를 파이어판이라고 명명했다. 이후 조직학적 연구를 통해 소장 점막의 고유판에 림프 소절이 평면상으로 모여 있는 것이 밝혀졌고, 이 림프 소절에 의한 판 모양의 림프 조직을 파이어판이라 부르게 되었다.

파이어판은 육안으로 관찰했을 때 길이가 몇 센티미터인 타원형의 장의 점막 비후로 나타난다. 사람에게는 약 100개 정도가 존재한다. 현미경으로 보면 회장의 점막층에 위치하고 점막하층까지 확장되는 타원형 또는 둥근 림프양 소포(림프절과 유사)로 나타난다.

파이어판의 수는 15~25세에 최고조에 달한 후 성인기 동안 감소한다.^[2] 원위 회장에는 파이어판이 많이 존재하며, 림프양 고리를 형성한다. 사람의 경우 파이어판의 최소 46%가 회장의 원위 25cm에 집중되어 있다. 파이어판의 크기, 모양, 분포는 개인마다 큰 차이가 있다.^[6]

성인의 경우 B 림프구가 소포의 배 중심을 지배하며, T 림프구는 소포 사이의 영역에서 발견된다. 단핵 세포 중 CD4+/CD25+ (10%) 세포와 CD8+/CD25+ (5%) 세포가 말초 혈액보다 파이어판에서 더 풍부하게 나타난다.^[7]

파이어판은 모든 림프양 소포를 덮고 있는 소포 연관 상피(FAE)로 특징지어진다.^[8] FAE는 전형적인 소장의 융모 상피와 다르다. 술잔 세포가 적어^[9] 점액층이 더 얇고,^[10] 항원의 흡수 및 수송을 제공하는 특수한 M 세포가 존재한다.^[8] 또한 소포 연관 상피의 기저막은 장 융모에 비해 더 다공성이 높다.^[11] 소포 연관 상피는 주로 tight junction 단백질의 발현이 높기 때문에 이온과 거대 분자에 대한 투과성이 낮다.^[12]

3. 1. M 세포

4. 기능

파이어판은 장관 연관 림프 조직(GALT)의 일부로서, 장 내강에 대한 면역 감시 기능을 수행한다. 1970년대 면역학의 발달에 따라 장관 면역이라고 불리는 생체 방어 관련 면역 기구에서 중요한 기능을 담당하고 있다는 것이 판명되면서 그 기능이 서서히 밝혀지고 있다. 파이어판은 장내 병원성 미생물에 대한 면역 반응을 유도하여 감염을 방어하고, 음식물 항원이나 장내 상재균에 대해서는 면역 관용을 유도하여 과도한 면역 반응을 억제한다.

소장 안쪽에는 융모라는 작은 돌기가 밀집해 있어 영양분을 흡수하는데, 1677년 스위스의 의사 파이어(Joseph Conrad Hans Peyer)는 이 융모가 균일하게 있는 것이 아니라, 군데군데에 융모가 패치워크처럼 몰려 있는 것을 발견하고 파이어판(Peyer's patch)이라고 이름붙였다.

파이어판은 이물질을 포획, 감시, 파괴하는 면에서 편도가 호흡기계에서 하는 역할과 유사하게 소화기계에서 작용한다. CD122를 표적으로 하는 인터류킨-2 (IL-2) 신호전달로 B 세포의 선택적 세포 사멸을 유도하여 적응 면역 능력을 갖추고 있으며, B 세포 집단을 회복시킬 수 있다.^[13]

파이어판의 면역에서 중요한 역할을 하는 것은 M 세포이다. M 세포는 장관 내강 측으로부터 엔도사이토시스를 통해 장관 내강의 세균 등 항원을 섭취하여 기저막 측에서 접촉하고 있는 T 세포, B 세포, 대식세포에 제시함으로써 파이어판 내의 면역 세포군에 항원 정보를 전달한다.

4. 1. 면역 반응 기전

5. 임상적 의의

림프 조직의 과도한 증식은 면역 반응에 중요하지만, 파이어판의 비대는 특발성 장중첩증과 밀접한 관련이 있어 병리학적이다.^[17]

파이어판이 너무 많거나 정상보다 클 경우, 프라이온병과 어린이의 장중첩증 위험이 증가하는 것과 관련이 있다. 바이러스 질환의 병력은 파이어판 비대 또는 염증의 위험 요소이다.^[17]

살모넬라 타이피와 폴리오바이러스는 파이어판을 표적으로 삼아 감염을 일으킨다.

파이어판 내의 장내 미생물군과 면역 조절 장애는 크론병과 같은 자가면역 질환의 발병 기전에 관여한다. 크론병의 경우 과도한 면역 반응으로 인해 만성 염증이 발생할 수 있다. 파이어판은 면역 세포로 가득 차 있으며, 장의 균형을 유지하기 위해 분비형 IgA와 같은 보호 단백질을 생성하므로, 기능 장애는 부적절한 면역 반응을 유발하여 자가면역 질환의 특징인 염증 및 조직 손상을 유발할 수 있다.^[18]

이질균과 같이 병원성 생물 중에는 M 세포에 의한 파이어판으로의 이물질 섭취 및 제시 기구에 적응하여 감염을 성립시키는 능력을 갖춘 것도 있다.

6. 기타

파이어판의 발달은 장내 세균의 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 실제로 무균 상태로 사육한 마우스에서는 파이어판이 작아지는 것이 관찰되었다.^[19] 또한, 세균성 이질균은 파이어판에 존재하는 M세포에 침입하는 것으로 알려져 있다.

참조

_[1] 서적 Exercitatio Anatomico-Medica de Glandulis Intestinorum, Earumque Usu et Affectionibus Onophrius à Waldkirch 1677
_[1] 서적 Exercitatio Anatomico-Medica de Glandulis Intestinorum, Earumque Usu et Affectionibus https://books.google[...] Henrik Wetstein 1681
_[2] 논문 Skin graft rejection by beta 2-microglobulin-deficient mice 1992-04-01
_[3] 서적 Elementa Physiologiae corporis humani https://books.google[...] Societas Typographica 1765
_[3] 서적 Exercitationes Anatomicæ ad Usum Medicum Accommodatæ https://books.google[...] Johann Ludwig Neuenhahn 1672
_[3] 서적 Dissertatio Medica de Glandulis in Genere https://wellcomecoll[...] Martin Schultz 1683
_[3] 서적 De Purgantium Medicamentorum Facultatibus https://books.google[...] Daniel, Abraham, and Adrian à Gaasbeek 1672
_[3] 논문 A letter of Mr Lister dated May 21. 1673. in York, partly taking notice of the foregoing intimations, partly communicating some anatomical observations and experiments concerning the unalterable character of the whiteness of the chyle within the lacteous veins; together with divers particulars observed in the guts, especially several sorts of worms found in them. https://royalsociety[...] 1673-06-23
_[3] 서적 The Comparative Anatomy of Stomachs and Guts Begun. Being Several Lectures Read before the Royal Society. In the Year, 1676. https://quod.lib.umi[...] Self-published 1681
_[4] 서적 The Cyclopædia of Anatomy and Physiology https://books.google[...] Longman, Brown, Green, Longmans, & Roberts 1859
_[4] 서적 An Elementary Treatise on Human Anatomy https://books.google[...] J.B. Lippincott & Co. 1861
_[5] 서적 Ueber die solitären und Peyerschen Follikel : Inaugural-Abhandlung, der medicinischen Facultät der Julius-Maximilians-Universität zu Würzburg vorgelegt https://archive.org/[...] Friederich Ernst Thein 1850
_[6] 논문 Distribution of Peyer's patches in the distal ileum 2002-05-01
_[7] 논문 Peyer's Patches: The Immune Sensors of the Intestine 2010-09-01
_[8] 논문 Epithelial cell specialization within human Peyer's patches: an ultrastructural study of intestinal lymphoid follicles 1974-02-01
_[9] 논문 Peyer's patches epithelium in the rat: a morphological, immunohistochemical, and morphometrical study 2001-05-01
_[10] 논문 Mucus properties and goblet cell quantification in mouse, rat and human ileal Peyer's patches
_[11] 논문 Distribution of the pores of epithelial basement membrane in the rat small intestine 2004-06-01
_[12] 논문 Claudin expression in follicle-associated epithelium of rat Peyer's patches defines a major restriction of the paracellular pathway 2016-01-01
_[13] 논문 CD122-targetted IL-2 signals cause acute and selective apoptosis of B cells in Peyer's Patches 2020-07-29
_[14] 논문 Peyer's patch dendritic cells sample antigens by extending dendrites through M cell-specific transcellular pores 2012-03-01
_[15] 논문 Innate and adaptive immune functions of peyer's patch monocyte-derived cells https://amu.hal.scie[...] 2015-05-01
_[16] 논문 Roadblock for antigens--take a detour via M cells 2016-01-01
_[17] 서적 The ABSITE Review LWW 2022-08-30
_[18] 논문 Issues for patchy tissues: defining roles for gut-associated lymphoid tissue in neurodevelopment and disease 2023-03-01
_[19] 웹사이트 腸内細菌と腸管免疫 http://leading.lifes[...] 2013-11-06