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림 프 계 통

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Academic year: 2022

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(1)

림 프 계 통

(Lymphatic System)

(2)

‘림프계통’ 학습목표

⚫ ‘림프계통’ 두 시간 수업을 마친 여러분들은…

림프조직이 무엇이고 어떻게 구성되었으며 어떤 기능을 하는지 설명할 수 있습니다.

림프계(또는 면역계)를 구성하는 세포에는 어떠한 것이 있고 각각 형태학적 특징과 기능을 설명 할 수 있습니다.

(3)

림프 조직이란?

(4)
(5)

림프?

⚫ 라틴어 “Lympha(물의 여신)”

1600~1700, Latin Lympha “water goddess, water”, Greek Nymphe

⚫ 17C Olaus Rudbeck, Thomas Bartholin

⚫ 림프계(lymphatic system)

림프액(lymph, lymphatic fluids)

림프관(lymphatic duct)

림프절(lymphatic node)

림프세포(lymphocyte)

림프기관(lymphatic organ)

← 예전에는 임파(淋巴)라고 불렀음

(6)

면역계

(Immune system)

와 림프조직

⚫ 면역계(immune system)

인체의 면역(immunity)을 담당하는 세포와 조직 및 그 생산물질

인체 내부 또는 외부에서 유입된 외래물질(foreign body) 또는 항원(antigen)을 제거하여 인 체를 방어하는 역할을 담당

선천면역계(innate immunity)와 적응면역계(adaptive immunity)로 구성

⚫ 면역세포(immune cell)

면역을 담당하는 세포

선천면역담당세포 : 단핵구, 큰포식세포, 호중구, 호산구, 호염기구, 자연살해세포 등

적응면역담당세포 : B 림프구, T 림프구 등

(7)

림프 조직

(Lymphatic tissue)

⚫ 조직 구성에 따른 분류 (3 types)

산만림프조직(Diffuse lymphatic tissue) - 캡슐이 없다.

- 거의 모든 장기의 결체조직 사이에서 발견된다.

림프소절(Lymphatic nodules) - 캡슐이 없다.

- 둥근(oval) 모양의 덩어리이다.

- 단독으로 또는 무리지어 발견된다.

림프기관(Lymphatic organs) - 캡슐이 있다.

- 림프절(lymph node), 비장(spleen), 흉선(thymus)

(8)

Diffuse lymphatic tissue 산만림프조직

(9)

Lymphoid nodules 림프소절

(10)

Lymphatic organs 림프기관

흉선(thymus)

(11)

림프 조직과 림프기관

⚫ 림프 조직 (또는 면역 조직)은 면역 세포들이 모여서 만들어진 조직

면역 반응에 필요한 세포들 사이의 상호 작용이 잘 일어나도록 구성

항원제시세포와 림프구의 상호작용에 의한 면역 반응을 유도

면역 세포의 분화와 성숙에 필요한 세포 상호 작용이 일어남.

⚫ 일차림프기관과 이차림프기관

계속해서 없어지는 면역 세포를 보충하기 위해 새로운 면역 세포를 만드는 조직 : 1차 림프기관 (primary lymphoid organ)

- 골수(bone marrow), 흉선(thymus)

면역 반응이 일어나는 조직 : 2차 림프기관(secondary lymphoid organ)

(12)

림프계

(lymphatic system)

(13)

일차림프기관

⚫ 골수(bone marrow)와 흉선(thymus)

면역 세포가 만들어지는 곳 입니다. 즉 림프구 성숙과 분화가 일어나는 곳

생산적 림프 기관(generative lymphoid organ) 이라고 부르기도 함

(14)

골수(bone marrow)

⚫ 혈액의 혈구는 골수의 줄기세포(stem cell)로부터 분화

태아일 때에는 간과 비장에서 만들어지다가, 태어난 후에는 점차 골수가 그 기능을 담당.

⚫ 혈구생성과정(hematopoiesis)

줄기세포로부터 혈구가 생성되는 과정

골수의 스폰지 상태의 망상 구조의 '수질(red marrow)'에서 생성

- 수질에 전구세포와 그 것들을 성숙시키는 여러가지 세포들이 모여 있어서 혈구들을 형성

(15)

골수

(16)

골수에서의 조혈작용과 면역세포의 분화

줄기세포(조혈모세포)

(17)

흉선

(thymus)

⚫ 위치 : 흉골 뒤 중격동 안

⚫ 캡슐에 의해 두 엽(lobe)으로 나뉨

⚫ 흉선의 발달

신생아기 – 육안으로 확인 가능

사춘기 – 최대 크기

성인기 – 크기가 감소함

⚫ 기능

T 림프구(T lymphocyte)의 분화와 성숙

(18)

이차림프기관

⚫ 2차 림프기관

림프절(lymph node), 비장(spleen), 충수(appendix), 편도(tonsil), Peyer's patch 등 작은 림프절(lymph nodules)로 존재

면역세포가 항원과 반응하여 면역반응이 일어나는 곳

말초림프기관(peripheral lymphoid organ)이라고도 함

특정 구조가 정해져 있지 않고 다른 조직에 흩어져 있는 산만림프조직(diffused lymphatic tissue)들과 질병 발생 과정에 형성되는 일시적인 림프조직도 있음

(19)

점막면역계(mucosal immune system)

⚫ 점막면역계

호흡기나 소화기에 있는

T 림프구가 밀집해 있고 B 세포, 대식세포(macrophage) 등이 느슨한 덩어리를 형성하는 림프 조직

점막을 통해 칩입하는 미생물을 방어

⚫ 대표적인 점막면역계의 조직들(MALT : mucosa-associated lymphoid tissue)

소장의 Peyer's patch

충수(맹장, appendix)의 lymphoid follicle

인후(pharynx)의 편도(tonsil)

상부호흡기의 sub-mucosal lymphoid system*

(20)

점막연관림프조직의 구분

⚫ 점막 연관 림프 조직들은 부위에 따라 구분합니다.

BALT : bronchus-associated lymphoid tissue (호흡기) GALT : gut-associated lymphoid tissue (소화기)

NALT : nose-associated lymphoid tissue (코)

SALT : skin-associated lymphoid tissue (피부)

VALT : vascular-associated lymphoid tissue (혈관)

(21)

구강의 림프조직

(22)

대장의 림프조직

(23)

표피면역계(cutaneous immune system)

⚫ 피부에는 표피면역계가 존재

피부 외부에서 침입하는 항원 방어

(24)

표피면역계

(25)

비정상적 림프조직(ectopic lymphoid system)

⚫ 관절염 환자의 관절에 형성된 lymphoid follicle 등과 같이 원래는 존재하지 않는 비정상

림프 조직

(26)

림프계의 역할

⚫ 조직액을 혈류로 돌려보냄

⚫ 소화기관에서 온 지방을 혈류로 전송함

⚫ 면역방어기능(immune defense function)

생리학, 해부학 - 순환기 생리학, 해부학 - 소화기

면역학(immunology)

(27)

혈액순환

(blood circulation)

(28)

모세혈관 혈액순환

(capillary blood circulation)

(29)

동맥혈과 정맥혈 사이에 압력의 차이가 있다.

(30)

여분의 체액(세포간질액)은 림프관을 통해 순환합니다.

모세림프관

(31)

모세 림프관

(lymphatic capillaries)

가느다란 섬유가 결체조직에 고정

내피세포

판 모양의 작은 밸브를 형성

성근 결체조직에 있는 섬유아세포

(32)

림프액의 형성

(lymph formation)

(33)

림프액의 구성

(composition of lymph)

⚫ 물(H

2

O) 94%

⚫ 고형성분(solides) 6%

세포 : 림프구(lymphocytes), 형질세포(plasma cells)

혈장(plasma)과 동일한 전해질(electrolytes)

요소(urea), 크레아티닌(creatinine), 아미노산(amino acid)

Ca++, 인(phosphorus), 염소(chloride), 포도당(glucose)

응고인자, 혈장효소, 항체(antibody)

(34)

림프관은 림프액의 순환 통로..

(35)

림프 밸브

(lymphatic valve)

(36)

림프관

(lymphatics)

⚫ 림프관은 모세림프관에서 시작

⚫ 모세림프관은 보다 큰 관으로 합류하게 됨

정맥과 유사한 구조

림프절(lymph node)로 연결됨

경부림프절

액와림프절

서혜부림프절 유미조

(37)

림프관(lymphatics)

⚫ 신체 말단에서 만들어진 림프액은 림프관을 따라 흐르다가 최종적으 로는 혈류로 유입된다.

⚫ 하지에서 시작된 림프관은

허리 부근의 유미저수지(유미조)를 통해

흉관으로 연결된 후

좌측 쇄골하 정맥으로 유입된다.

(38)

림프절

⚫ 림프관을 따라 분포해 있는 계란모양의 구조물

⚫ 섬유성 캡슐로 싸여 있다.

⚫ 피막(Cortex) : 바깥쪽 부분

종자중심(germinal center)가 있고 이 곳에서 활성화된 림프구(lymphocyte)가 만들어진다.

⚫ 수질(Medulla) : 안쪽 부분

Medullary cords

⚫ 림프액은 구심성 림프관(afferent lymphatics)을 통해 림프절로 들어가서 림프절강

(sinus)를 통과한 후 원심성 림프관(efferent lymphatics)을 통해 배출된다.

(39)

림프세포의 순환과 림프절

(lymph node)

(40)

림프액은 다시 혈류로 유입됩니다.

⚫ 림프관은 림프액을 두 가지 경로로 혈액으로 유입됨

우측 림프관(right lymphatic duct) - 우측 두경부, 우측팔, 우측 흉곽에서 - 우측 쇄골하 정맥으로 유입됨

흉관(thoracic duct) - 몸의 나머지 부분에서

- 좌측 쇄골하 정맥으로 유입됨

(41)

림프의 순환

(lymphatic circulation)

림프관은 잉여 간질액을 혈류로 돌려보내는 역할을 하고 있다.

(하루 3리터 정도)

림프액은 약 1초에 1cm 속도로 매우 천천히 흐른다. (혈액은 1분 동안에 온몸을 돈다)

(42)

림프액 흐름의 장애로 인한 부종(edema)

(43)

기생충 감염으로 인한 거상증(elephantiasis)

(44)

면역계를 구성하는 세포의 종류와 기능

(45)

림프계의 기능

⚫ 유해한 미생물과 화학물질로부터 인체를 방어

⚫ 2 가지 방어기능

비특이적 방어(nonspecific defense)

특이적 방어(specific defense)

⚫ 특이적 방어 = 면역(immunity)

체액성 면역(humoral immunity)

- B 림프구가 형질세포(plasma cell)로 분화한 뒤 특정 항원(antigen)과 결합하는 특이 항체(specific antibody) 생산

세포-매개 면역(cell-medicated immunity) - T 림프구가 관여하여 직접 외래(외계) 세포를 죽임.

(46)

다양한 면역세포들

(47)

림프액의 구성

(composition of lymph)

⚫ 물(H

2

O) 94%

⚫ 고형성분(solides) 6%

세포 : 림프구(lymphocytes), 형질세포(plasma cells)

혈장(plasma)과 동일한 전해질(electrolytes)

요소(urea), 크레아티닌(creatinine), 아미노산(amino acid)

Ca++, 인(phosphorus), 염소(chloride), 포도당(glucose)

응고인자, 혈장효소, 항체(antibody)

(48)

림프구

(lymphocytes),

형질세포

(plasma cells)

(49)

단핵구

(monocyte) 림프구

(lymphocyte) 호중구

(neutrophil) 호산구

(eosinophil) 호염기구 (basophil)

큰포식세포 (macrophage)

적혈구

(erythrocyte) 혈소판 (platelet)

혈액세포

(blood cells)

백혈구

(white blood cells)

(50)

백혈구

(leukocytes) 중

림프구

(lymphocytes)

(51)

림프구

(lymphocytes)

1. 성숙한 적혈구(RBC)에 비하여 약간 더 크다.

2. 세포 대비 핵의 비율(N:C ratio)이 높다.

3. 둥근 성숙된 핵(nucleus) 속에 덩어리진 염색체가 들어있다.

4. 옅고, 성글은 푸른색 세포질이며 과립은 발견되지 않는다.

5. 골수에서 생성되며, 성숙되면서 B 세포 또는 T 세포 등으로 분화한다.

6. 적응면역반응(adaptive immune responses)을 담당한다.

(52)

림프구

⚫ 건강한 성인의 림프구의 전체 수는 약 5 × 10

11

개(5,000억 개)

약 2%는 혈액 속에

약 4%는 피부에

약 10%는 골수에

약 15%는 위장과 호흡관의 점막림프조직에

약 65%는 림프기관(주로 림프절과 비장)에

(53)

림프구의 재순환

(54)

림프절의 특수 구조물 High Endothelial Venule

(55)

High endothelial venules (HEV)

⚫ 혈액 속의 림프구를 직접 림프절로 이송하는 역할을 담당

⚫ 사람에서 HEV 구조가 발견되는 곳

림프절, 편도, 아데노이드, 페이어 반(Peyer’s patches), 충수(appendix) 등 비장을 제외한 거의 모든 2차 면역 기관

⚫ HEV 세포는 addresin(GlyCAM-1)을 발현하고 이는 림프구 표면의

CD62L(L-selectin)과 결합하여 림프구를 림프절 내로 끌어 들임.

(56)

High endothelial venules

(57)

림프구(lymphocyte)의 종류

⚫ B 림프구

⚫ T 림프구

⚫ 자연살해세포(Natural Killer cell, NK cell)

(58)

림프구의 구분은 세포표면 특정 분자 발현의 차이로

⚫ Cell surface marker (특정 세포 표지자)

CD3 : T 세포에 공통적으로 발현됨

CD19, CD20 : B 세포에서 공통적으로 발현됨

CD56 : NK 세포에서 발현됨

⚫ 특정 세포 표지자는

세포의 아종(subspecies)에 따라

세포의 분화(differentiation) 단계 및 활성화 단계에 따라 각각 다른 양상을 보이기도 한다.

(59)

Cluster of Differentiation, CD

(60)
(61)

B 림프구

⚫ 항체(antibody)를 생산하는 림프구

말초혈액 림프구 중 5~20%, 림프절 림프구 중 20~25%, 비장 림프구 중 40~45% 차지

⚫ 골수에서 생성되어 조류의 경우 Bursa of Fabricius에서 성숙된다.

사람에서는 상동기관이 발견되지 않았고, 골수(Bone marrow)에서 초기 성숙이 일어난다.

⚫ 세포 표면 표지자

표면 Ig(immunoglobulin, 면역글로불린)

Fc 수용체

Class II MHC

CD19, CD23

B 세포 수용체 (B cell receptor, BCR)

(62)

B 세포 수용체(BCR)

⚫ B 세포 수용체

- B 세포의 생성과 발달 분화 전 단계에 걸쳐 세포 표면에 발현

- 면역글로불린(immunoglobulin)

- 각 2 분자의 중쇄(heavy chain)과 경쇄(light chain)으 로 구성

- B 세포 세포막에 고정되어 있음

- 중쇄와 경쇄가 형성하는 틈 사이에 항원(antigen)이 결

✓ Antigen-binding fraction (Fab)

- 항원이 BCR과 결합하면 세포내 신호전달 활성화

(63)

B 세포의 성숙

(64)

B 세포의 성숙

(65)

B 세포의 활성화

(66)

B 세포가 활성화되기 위해서는 T 세포의 도움이 필요

(67)

T 세포의 도움 없이도 B 세포가 활성화될 수 있다.

(68)

활성화된 B 림프구는 항체를 분비

(69)

형질세포(plasma cells)

1. 백혈구의 한 종류로 항원과 T 세포의 자극에 의해 대량의 항체를 분비하도록 분화된 B 세포

2. 전반적으로 계란형의 둥근 모양

3. 핵(nucleus)은 자동차 바퀴모양, 한 쪽으로 치우쳐져 있음.

4. 호염기성의 세포질에는 단백질을 생산하는 소포체와 골지체의 비중이 매우 높아서 항체(antibody)를 효율적으로 생산, 분비.

(70)

B 림프구와 형질세포의 역할

(71)

항체(antibody)의 구조

(72)

항체의 종류

(73)

항체의 종류

(74)

항체의 기능

(75)

림프절

⚫ 림프관을 따라 분포해 있는 계란모양의 구조물

⚫ 섬유성 캡슐로 싸여 있다.

⚫ 피막(Cortex) : 바깥쪽 부분

종자중심(germinal center)가 있고 이 곳에서 활성화된 림프구(lymphocyte) 가 만들어진다.

⚫ 수질(Medulla) : 안쪽 부분

Medullary cords

(76)

림프절의 흐름은...

⚫ 림프액은

구심성 림프관(afferent lymphatics)을 통해 림프절로 들어가서

림프절강(sinus)를 통과한 후

원심성 림프관(efferent lymphatics)을 통해 배출된다.

(77)

기억 B 세포

(78)

B 세포 아집단

⚫ 소포 B 세포(follicular B cell)

⚫ 가장자리구역 B 세포(marginal zone B cell)

⚫ B-1 세포

(79)

T 림프구

⚫ 골수에서 생성되어 가슴샘(Thymus)에서 성숙되는 림프구

말초혈액 림프구의 70~80%, 림프절 림프구의 70~80%, 비장 림프구의 60~70% 차지

적응면역반응(adaptive immune response)의 중추적인 역할 담당

세포성면역(cellular immunity)을 담당

⚫ T 세포의 아형(subtypes)

CD4+ helper T 세포

CD8+ cytotoxic T 세포(cytotoxic/cytolytic T lymphocyte, CTL)

⚫ T 세포 표면 마커

CD4/CD8, CD3, TCR(T cell receptor)

(80)

T 세포의 발달

(81)

T 세포의 성숙 과정

(82)

흉선에서 T 세포의 성숙 과정(양성 선택과 음성 선택)

(83)
(84)

T 세포와 B 세포의 세포 표지 물질들

(85)

T 세포 수용체(T cell receptor, TCR)

⚫ T 세포 표면의 수용체

α쇄와 β쇄의 2량체로 구성

MHC분자와 함께 제시된 짧은 펩티드 항원을 인식

세포 내 부분이 짧아 CD3분자 및 ζ쇄와 함께 신호 전 달

(86)

T 세포는 MHC와 함께 제시된 펩티드 항원만을 인식

(87)

주조직적합성항원(Major Histocompatibility Complex, MHC)

(88)

Antigen Presenting Cells, APCs

⚫ 항원제시세포(antigen presenting cells, APCs)

단백질 항원을 탐식(phagocytosis)하여 분해한 뒤

분해된 펩티드 조각을 MHC 분자와 함께 세포 표면 에 제시하는 세포

T 림프구는 항원제시세포가 발현한 MHC-peptide 복합체를 TCR로 인식한다.

(89)

Professional APCs vs Atypical APCs

⚫ 전문적 항원제시세포(professional APCs)

B 세포

수지상 세포(dendritic cells)

큰포식세포(macrophages)

⚫ 기타 항원제시세포(atypical APCs)

비만세포(mast cells)

호염기구(basophils)

호산구(eosinophils)

(90)

B 세포의 항원제시

(91)

수지상 세포

(dendritic cells, DCs)

⚫ 고전수지상세포(classical dendritic cell)

피부, 점막, 기관실질 내 대부분의 수지상 세포

미생물단백질항원을 T 림프구에 제시

⚫ 형질세포모양수지상세포(plasmacytoid dendritic cell)

바이러스감염에 대해 반응하는 세포

세포 속 바이러스를 인식하여 제1형 인터페론 생산

⚫ 랑게르한스세포

피부에서 발견되는 특수한 수지상세포

(92)

수지상 세포의 분화

(93)

수지상 세포의 역할

(94)

큰포식세포(macrophage)

⚫ 혈액속의 단핵구(monocyte)가 조직에서 큰 포식세포로 분화

탐식작용(phagocytosis)

미생물 방어, 조직 재생에 관여

⚫ 조직에 따라 다양하게 분화

조직구(Histiocyte)

폐포세포(alveolar macrophage)

쿠퍼세포(Kupffer cell)

미교세포(Microglial cell)

(95)

단핵구와 큰포식세포

(96)

단핵구는 조직에서 큰포식세포로 분화한다.

(97)

큰포식세포의 탐식작용과 항원제시

(98)

MHC

(Major Histocompatibility Complex)

⚫ 주조직 적합 복합체(Major Histocampatibility Complex)

세포 표면에 발현되는 단백의 일종

크게 MHC 1형(MHC class I)과 MHC 2형(MHC class II)로 나뉨

⚫ MHC class I

핵이 있는 모든 세포의 표면에 발현됨

CD8+ CTL에 항원을 제시하는 역할

종양에 대한 면역, 바이러스에 대한 면역 방어에 중요

⚫ MHC class II

전문적 항원제시 세포의 표면에서만 발현

CD4+ Helper T 세포에 항원을 제시하는 역할

(99)

MHC class I vs MHC class II molecules

(100)

TCR의 항원인식

(101)

CD8+ CTL의 활성화 및 작동기전

(102)

CD4+ Helper T 세포의 활성화 및 분화

(103)

CD4+ Helper T 세포의 활성화 및 작동기전

(104)

자연살해세포(Natural Killer Cell)

⚫ 선천면역(innate immunity)을 담당하는 세포

림프구의 일종이나 T 세포와는 달리 간이나 골수에서 성숙

바이러스 감염세포나 종양 세포 공격

TCR없이 비정상세포 인지

작동기전은 CTL과 유사

(105)

NK 세포의 활성화와 작동기전

(106)

ADCC

(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity)

(107)

림프조직 또는 면역계와 관련있는 세포들

⚫ 림프구(lymphocytes)

B 림프구

T 림프구

- CD4+ Helper T 림프구 (TH cell)

✓ TH1, TH2, TH17, Treg - CD8+ CTL

NK 세포

⚫ 수지상 세포(dendritic cells)

⚫ 큰포식세포(macrophages)

(108)
(109)

‘림프계통’

⚫ 림프조직이란?

⚫ 림프계의 구성은?

⚫ 림프조직의 기능은?

⚫ 림프계를 구성하는 세포는?

참조

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