백혈구(WBCs)

백혈구(WBCs)

 

백혈구(WBCs)는 약 1: 700의 비율로 적혈구의 수보다 훨씬 적다. 순환하는 혈액 속에서 볼 수 있는 백혈구의 형태는 5가지가 있으며 이들 모두 핵을 가지고 있다. 백혈구의 크기는 림프구처럼 적혈구보다 별로 크지 않은(10um) 것에서부터 단핵구처럼 약 3배의 크기(254m)를 가진 것도 있다. 백혈구의 모양은 아주 다양하며 특히 혈관을 통과할 때는 더욱 심하다.

백혈구의 일반적 기능은 세균의 침입으로부터 몸을 방어하여 주는 것이다. 호중성 백혈구와 단핵구는 몸안에 들어오는 이물질를 섭식함으로써 방어작용을 한다. 이 기능을 수행하기 위해서는 백혈구는 모세혈관벽을 뚫고 이물질이 있는 조직으로 이동한다. 조직 속에서 자유스럽게 된 호중성 백혈구는 식균작용 또는 식세포작용(phagocytosis)을 시작한다. 한편 단핵구는 식세포작용을 하기 전에 대식세포(macrophage)로 된다. 호중성 백혈구의 세포질 속에 많이 존재하는 과립들은 리소솜(lysosome)이며, 이것은 섭식된 물질을 분해하는 효소를 가지고 있다.

호중성 백혈구의 수명은 비교적 짧으며, 수일내에 죽는다. 싸워야 할 활성 감염이 없음에도 불구하고 이 백혈구들이 왜 그렇게 빨리 죽는지는 의문이다. 그것은 이 백혈구들이 우리의 입속이나 기도, 대장 또는 그외 여러 곳에서 항상 살고 있는 세균들을 통제하는 데 지속적으로 작용하고 있기 때문이다. 일반적으로 이러한 통제작용으로 인하여 이 세균들에 대하여 충분히 내성을 가질 수 있다. 그러나 여러 가지 스트레스는 일시적으로 저항성을 약하게 하며 이는 세균들이 조직에 침입하는 것을 막지 못한다. 예를 들면 화학요법이나 방사선에 과다 노출되면 호중성 백혈구가 감소된다. 따라서 감염되지 않았든 생물들은 더욱 위험한 상태가 된다. 대부분의 에이즈(AIDS)에 감염된 환자들(결국 죽게 됨)은 체내에 잠복되어 있는 바이러스에 의해 원인이 되며, 그들에 대항하여 싸울 면역계가 활동을 하지 못하기 때문이다. 림프구는 항체(antibodiy)를 형성하고, 또 감염된 세포를 공격하여 질병과 싸운다. 그들을 현미경으로 관찰하면, B 림프구(B lymphocyte, B cell)와 T 림프구(T lymphocyte, T cell)로 나눌 수 있다. B 림프구는 항체 형성에 관계하며, 또한 T 림프구를 돕기도 한다. 한편 T 림프구는 감염된 세포를 직접 공격한다.

항체란 거대분자의 이물질이 체내로 들어올 때에 생성되는 단백질인데 이러한 이물질 분자를 항원(antigen)이라 부른다. 단백질, 다당류 등은 모두 항원이 될 수 있다.

항원과 항체 사이에는 매우 특수한 관계을가진다. 각 항원은 직접 그 항원과만 결합하고 다른 일반적 분자와는 결합할 수 없는 항체의 생성을 촉진한다. 항원과 항체가 결합하면 그 구성 분자와는 전혀 다른 성질을 나타낸다. 예를 들면 그 합성물은 대식세포처럼 식세포에 의하여 쉽게 먹힐 수 있게 된다.

세균과 바이러스와 같은 기생생물은 그의 숙주에 대하여 이물질이 되고 또 항원성 거대분자들이다. 항원에 대하여 항체생성 능력과 T 림프구는 질병을 일으키는 미생물의 침입에 대한 중요한 무기이며, 그 결과 면역(immunity)이 된다. 생명체는 면역계의 기능이 없으면 생존할 수가 없다. 비록 과감하게 항생제를 투여하더라도 면역계의 기능이 소실된 사람은 생명을 유지할 수가 없다. 에이즈 감염 환자가 결국 죽게 되는 이유(현재는 살아 있어도)는 HIV 바이러스 그 자체 때문이 아니고 면역계의 필수요소인 T 세포가 무참히 파괴되기 때문이다.

혈액 중의 호산성 백혈구(eosinophil)와 호염기성 백혈구(basophil)의 비율은 아주 낮다(전체 백혈구의 약 4% 미만). 그러나 호산성 백혈구의 수는 기생충에 감염되면 현저하게 증가한다. 호염기성 백혈구가 염증부위에서 비만세포(master cell)가 되며 염증부위에서 감염된 부위에서 히스타민(histamine)을 분비하여 그 부분에 흐르는 혈액의 양을 증가시킨다. 또한 고초열(hay fever)이나 곤충에 쏘였을 때의 생기는 알레르기(allergy) 반응에도 중요한 구실을 한다.

 

 

백혈병

백혈병(leukemia)은 이들 세포가 제한받지 않고 증식되는 현상으로 다른 암세포와 마찬가지로 복제성(clonal)이다. 즉 모든 백혈병 세포들은 간단한 암유발 전구체로부터 물려받는다. 어떤 경우에서는 이 전구체는 림프구와 같이 분화의 특별한 경로에서 부분적으로 이미 세포에 접촉된다. 또 다른 경우에서는 암유발 전구체가 바로 간세포(stem cell)일 때도 있다. 비록 과립세포등이 활발히 증식한다 하더라도 동일한 암성복제는 단핵구나 림프구와 같은 혈소판(거대핵세포)과 적혈구 전구체와 같은 세포들을 가진다. 백혈병에서는 특수한 형태의 비정상적인 염색체가 나타난다. 또 이것은 원시발암유전자의 정상적 기능을 파괴하고, 또 정상적 간세포가 암세포로 전환시키는 기작이 있음을 나타낸다.

그렇게 되면 멀지 않아 백혈병에서 다량으로 중식된 백혈구가 골수 속의 정상세포를 밀어내게 된다. 그 다음에 환자들은 적혈구 생성 감소를 일으키고, 혈소판생성 감소로 출혈되기 쉬우며 백혈구생성 감소로 감염되기 쉽다.

백혈병의 화학요법 치료는 보통 몇 종류의 서로 다른 약품을 사용하는데 그와 같은 선택은 각각의 화학약품들이 세포를 선택하여 파괴하기 때문이다. 보통 젊은 사람에서 볼 수 있는 특별한 백혈병은 화학요법으로 치료가 가능하다. 골수이식은 백혈병 치료에 성공적으로 선택이 되고 있다. 환자의 체내에 있는 모든 백혈병 세포를 죽이기 위하여 화학요법이나 또는 방사선을 이용한다. 이와 같은 요법이 미치는 영향은 대단히 크기 때문에 환자의 골수를 파괴시켜 건강한 골수를 이식해 주지 않으면 사망하게 된다. 치료에는 두 가지 방법이 있다. 첫째는 다른 사람의 골수를 사용하는 방법이다. 여기서 공여자는 수용자의 이식 항원과 일치하지 않으면 안 된다. 이것은 보통 체질이 일치한 경우를 의미한다. 만약 그렇지 않으면 공여자 세포는 이식과 숙주와의 대립현상(graft-versus-host)이 생겨 공여자의 조직을 공격한다. 두 번째는 환자 자기자신의 골수를 저장하였다가 사용하는 것이다. 이때는 상응관계는 문제가 안 된다. 그러나 그 골수는 간세포가 다치지 않으면서 백혈병 세포를 조심스럽게 모두 제거하지 않으면 안 된다. 대개 자가골수이식 요법에서 실패하는 원인은 환자의 이식골수에서 모든 백혈병 세포를 제거하는 데 실패하기 때문이다.