[면역학] 선천면역 중 PAMP, DAMP 종류

박테리아나 바이러스와 같은 외부 병원균이 우리몸에 침입하면 방어작용으로 선천면역(innate immunity)이 작동하고 그 후에 후천면역(adaptive immunity)반응이 일어나게 됩니다. 면역반응에서 가장 중요하다고 볼 수 있는, 우리 몸에서 어떤 물질을 외부물질(non-self)로 보는지에 대해 정리해보겠습니다. 외부물질을 인식하는거니까 당연히 선천성면역에 해당됩니다. 

PAMPs (Pathogen-associated molecular patterns) : Non-self

그러니까 외부 병원균이 가지고 있는 물질이라고 생각하면 간단합니다. 아래 그림에서 핑크색 동그란 모양이고요. 이게 우리몸에 들어오면, 우리 몸에서 외부물질이 들어왔다고 인식을 해야겠죠. 그 역할을 하는 것이 바로 PRR(Pattern Recognition Receptor, 패턴인식수용체)입니다. PRR이 PAMP을 인식하게되면 적이 침입했다는 신호를 보내게 됩니다. 참고로 PRR은 DAMP도 인식합니다. 이 내용은 아래에 있어요~ 

질병을 일으키는 것들이 많잖아요. 박테리아나, 바이러스, 곰팡이 등등. 그래서 이 PAMPs종류도 다양합니다. PRR이 세포벽의 물질을 인식하기도 하는데요. 주로 박테리아에 해당됩니다. 박테리아는 크게 종류를 그람양성, 그람음성 나눌 수 있습니다. 그람양성/그람음성 내용은 :  http://statnmath.tistory.com/115 참고하세요.

Staphylococcus는 그람양성 박테리아입니다. 두꺼운 펩티도글리칸이 있고요. 중간중간 Lipoteichoic acid(리포테이코산)가 있습니다. 세포벽의 peptidoclican이나 lipoteichonic acid가 PAMP에 해당되어요.   

그람음성의 대표적인 박테리아, 바로 E.coli인데요. 세포벽을 보면 Lipopolysaccharide, 즉 LPS(endotoxin, 내독소)가 PAMP에 해당됩니다.

또한 편모인 Flagellin 단백질 역시 PAMP 중에 하나예요. PRR이 얘네들을 인식하죠.  

단백질만 인식하는건 아닙니다. 박테리아나 바이러스의 유전자물질도 인식하는데요. DNA의 CpG sequences (cytosine and guanine separated by a phosphate, p), 그리고 dsRNA, ssRNA 역시 PAMP에 해당됩니다. 또한 탄수화물도 PAMP에 해당됩니다. 바로 yeast의 세표벽에 발견되는 zymosan이나 다른 곰팡이류의 세포벽에 발견되는 Beta-glucan역시 PAMP이예요. 

이러한 PAMPs이 PRR에 의해 인식되면 선천성면역반응이 일어나게 되는데요. 문제는...만약 바이러스가 숙주세포를 감염시킨다면 얘네들도 인식해야하는거 아닌가요?? 손상된 세포에서, 이 세포가 이상하다!!라는 신호를 보내게되는데 이건 바로 DAMP(Danger-associated Molecular Pattern, Recognition of Endogenous Danger Signals) - Modified-self 이라고 합니다. PRR은 얘네들도 인식해요. DAMP은 concentration gradient의 방법으로 신호를 보냅니다. Concentration gradient 에 관한 내용: http://statnmath.tistory.com/65 

ATP는 세포안에 있으면 에너지원으로 활용되지만 세포가 손상되면 얘네들이 밖으로 나오게되겠죠. 그래서 세포가 손상되었으니 문제가 있다!! 위험하다!!라는 신호로 사용되어요. K+ (potassium, 칼륨)도 마찬가지입니다. 세포막이 손상되면 칼륨이 세포밖으로 나오게되는데 얘네들이 바로 DAMP고 PRR이 이를 인식하게 되죠. 세포가 이상하다!! 이렇게요~