B세포는 체액성 면역(humoral immunity)의 핵심 역할을 담당하는 면역세포로, 항체를 생성하여 병원체를 제거하는 중요한 기능을 수행한다. B세포는 골수에서 생성 및 성숙한 후, 2차 면역기관에서 항원을 만나 활성화되며, 이후 형질세포(Plasma Cell)나 기억 B세포(Memory B Cell)로 분화한다.
1. B세포의 발달 과정
A. B세포의 생성과 성숙
B세포는 골수(Bone Marrow)에서 생성되며, 골수 기질세포와의 상호작용을 통해 성숙이 진행된다.
B세포의 발달 단계는 다음과 같다.
| 단계 | 특징 | 주요 과정 |
| Pro-B세포 | 중쇄 유전자 재배열 시작 | Ig 중쇄(Heavy Chain) 재조합 |
| Pre-B세포 | 중쇄 발현 및 경쇄 재배열 | Pre-BCR 형성, 경쇄 재조합 시작 |
| 미성숙 B세포 | 완전한 BCR 발현 (IgM) | 자가 반응성 선별 과정 (음성선택, 수용체 편집) |
| 성숙 B세포 | IgM + IgD 발현 | 말초로 이동하여 항원 반응 준비 |
- IL-7은 B세포 성숙을 돕는 중요한 사이토카인으로, Pre-B세포의 증식을 유도한다.
- B세포는 골수에서 IgM을 발현하는 미성숙 B세포 상태로 혈류를 통해 2차 면역기관(비장, 림프절)으로 이동한다.
- 2차 면역기관에서 IgD를 추가로 발현하며 항원에 대한 반응성을 최적화한다.
B. 자가 반응성 B세포의 제거
- 골수에서 자가항원에 강한 반응을 보이는 B세포는 제거되거나 수정된다.
- 수용체 편집(Receptor Editing): 경쇄 재조합을 다시 수행하여 자가반응성을 낮춘다.
- 음성선택(Negative Selection): 여전히 자가항원에 강한 반응을 보이면 세포자멸사(Apoptosis)로 제거된다.
2. B세포의 활성화
A. 항원과의 결합
성숙 B세포는 2차 면역기관(림프절, 비장)에서 항원과 결합하여 활성화된다.
B세포 활성화 방식에는 흉선 의존성(T-dependent) 활성화와 흉선 비의존성(T-independent) 활성화가 있다.
1) 흉선 의존성 B세포 활성화 (T-Dependent Activation)
- 대부분의 항원은 흉선 의존성 항원(TD antigen)으로, B세포가 보조 T세포(Th Cell)의 도움을 받아야만 활성화된다.
- 항원이 BCR과 결합한 후, B세포가 항원을 처리하여 MHC-II에 제시하면, Th세포가 이를 인식하여 활성화된다.
- CD40-CD40L 결합과 사이토카인 신호를 통해 B세포는 증식, 분화하며 항체의 친화력 성숙(Affinity Maturation) 및 클래스 전환(Class Switching)을 유도한다.
2) 흉선 비의존성 B세포 활성화 (T-Independent Activation)
- 다당류, 지질 같은 반복적인 항원(TI antigen)에 의해 직접 활성화된다.
- 기억 B세포가 형성되지 않으며, 주로 IgM 항체만 생성된다.
B. B세포 수용체(BCR) 신호전달
BCR은 항원을 직접 인식하지만, Igα/Igβ 복합체의 도움을 받아 신호를 전달한다.
BCR 신호 활성화 경로
- Ras-MAPK 경로: 세포 증식을 촉진
- PLC 경로: 세포 내 칼슘 농도 증가 → 면역반응 조절
C. B세포 공동수용체
BCR과 함께 신호를 조절하는 공동수용체가 존재한다.
CD19, CR(CD21), TAPA-1(CD81) → B세포 활성화 신호 증폭
CD22 → B세포 활성 억제 (자가면역 반응 방지)
3. B세포의 분화
활성화된 B세포는 형질세포(Plasma Cell) 또는 기억 B세포(Memory B Cell)로 분화한다.
A. 형질세포(Plasma Cell)
항체를 대량 생산하며, 체액성 면역(humoral immunity)의 핵심 역할을 수행한다.
IgM, IgG, IgA, IgE 등의 항체를 생성하며, 클래스 전환(class switching)을 통해 특정 병원체에 대한 방어력을 최적화한다.
B. 기억 B세포(Memory B Cell)
동일한 항원을 다시 만나면 **신속하고 강한 면역 반응(2차 면역반응)**을 유도한다.
장기간 생존하며, 면역 기억을 형성하여 백신 효과의 핵심 역할을 한다.
4. B세포 활성화의 주요 과정: Germinal Center 반응
A. Germinal Center 형성
흉선 의존성 항원에 노출되면 림프절의 Germinal Center(생식 중심)가 활성화된다.
이곳에서 B세포는 친화력 성숙(Affinity Maturation)과 클래스 전환(Class Switching)을 진행한다.
B. 친화력 성숙 (Affinity Maturation)
B세포가 체세포 돌연변이(Somatic Hypermutation, SHM)를 거치면서, 항원에 대한 결합력을 높이는 과정이다.
높은 친화력을 가진 B세포만이 생존하여 항체 생산을 최적화한다.
C. 항체 클래스 전환 (Class Switching)
B세포가 IgM에서 IgG, IgA, IgE 등으로 항체 유형을 변경하는 과정이다.
CD40-CD40L 신호와 사이토카인이 중요한 역할을 한다.
- IL-4 → IgG1, IgE
- IL-5 → IgA
<출 처>
JCI - Genes required for B cell development
www.jci.org
Humoral Immunity - Definition, Mechanism - Biology Notes Online
Humoral immunity, also known as the humoral immune response, refers to the branch of the immune system that produces antibodies in response to extracellular
biologynotesonline.com
T cell-dependent and independent pathway involved in an immunogenic... | Download Scientific Diagram
B-cell receptor - Wikipedia
From Wikipedia, the free encyclopedia Transmembrane protein on the surface of a B cell The B-cell receptor (BCR) is a transmembrane protein on the surface of a B cell. A B-cell receptor includes both CD79 and the immunoglobulin. The plasma membrane of a B
en.wikipedia.org
B cell memory: building two walls of protection against pathogens | Nature Reviews Immunology
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