염증 호중구 염증 반응에서 가장 먼저 반응하는 선천면역 세포로, 감염 초기에 병원체를 제거하고 염증 부위를 정리하는 핵심 역할을 수행합니다. 백혈구의 절반 이상을 차지하는 호중구는 혈액 속을 순환하다가 병원체, 조직 손상, 면역 신호 등을 인식하고 조직으로 빠르게 이동하여, 식균작용, 활성산소(ROS) 분비, 효소 분해, 면역신호 전달 등의 복합적인 기능을 수행합니다. 이 글에서는 호중구의 염증 반응 내 역할, 이동 과정, 주요 기능, 염증 매개물질 분비, 조직 손상과 회복 기여, 질환 연관성, 치료 응용 가능성까지 정리합니다.
염증 호중구 개요
염증 호중구 골수에서 생성되어 혈류를 통해 순환하는 다형핵 백혈구로, 염증 반응의 초기 단계에 가장 먼저 도달하는 면역세포입니다. 생존기간은 혈액 내에서 약 68시간, 조직 내에서는 최대 12일로 짧지만, 감염이나 손상 부위에 도달하면 빠르게 활성화되어 병원균을 제거합니다. 주로 세균, 곰팡이 감염에 특화되어 있으며, 식균작용과 강력한 살균 물질 분비로 1차 방어벽을 형성합니다.
| 세포 종류 | 다형핵 백혈구 |
| 생성 장소 | 골수 |
| 주요 기능 | 식균작용, ROS 생성, 염증 매개물질 분비 |
| 수명 | 혈액 내 수 시간, 조직 내 1~2일 |
염증 호중구 부위 이동 과정
염증 호중구 염증이 발생하면 호중구는 다음의 네 단계를 거쳐 염증 조직으로 이동합니다.
| 혈관 부착 | 혈관 내피에 느슨하게 부착 | 셀렉틴 (Selectin) 계열 |
| 혈관 정지 | 부착 후 세포 사이에 고정됨 | 인테그린 (Integrin) 계열 |
| 혈관탈출 | 내피세포 사이를 뚫고 조직으로 침투 | PECAM-1, CD31 등 |
| 조직 이동 | 화학 신호를 따라 염증 부위로 이동 | 케모카인 (IL-8, LTB4 등) |
이러한 이동은 수 분 내에 이루어지며, 병원체의 위치에 따라 정밀하게 조절됩니다.
염증 호중구 주요 기능
염증 호중구 다양한 방식으로 병원체를 제거하고 염증 부위를 정리합니다.
| 식균작용 | 병원균을 세포 내로 흡수 후, 리소좀과 결합하여 분해 처리 |
| ROS 생성 | NADPH oxidase 통해 초과산소이온, 과산화수소, 하이드록실라디칼 생성 |
| NETs 형성 | DNA + 항균단백질 방출해 병원균 포획 및 사멸 |
| 염증 신호 분비 | TNF-α, IL-1β, IL-8 등 분비하여 염증 확산 및 면역세포 유입 촉진 |
| 죽은 세포 제거 | 조직 내 괴사 세포 및 잔해 청소 |
NETs
호중구는 병원체를 직접 삼키는 것 외에도 NETs라는 세포외 섬유망 구조를 만들어 병원균을 포획합니다.
| NETs 구조 | DNA 가닥 + 히스톤 + 항균 단백질 | 병원균 포획, 증식 억제, 세포외 살균 작용 |
| 유도 조건 | 세균 침입, IL-8, ROS 자극 등 | 자살성 세포사멸 (NETosis) 유도 |
| 문제 발생 시 | 과도한 NETs → 조직 손상, 자가면역 유발 가능 | 루푸스, 혈전성 질환 등과 연관됨 |
분비하는 매개물질
호중구는 염증 반응을 증폭하거나 조절하기 위해 다양한 사이토카인, 케모카인, 효소를 분비합니다.
| TNF-α | 염증 반응 시작, 내피세포 활성화 |
| IL-1β | 발열 유도, 면역세포 활성화 |
| IL-8 (CXCL8) | 백혈구 이동 유도, 후속 면역세포 유입 |
| 엘라스타제, 카텝신 G | 병원균 분해, 세포외 기질 파괴 및 재구성 |
| MMPs (기질금속단백질분해효소) | 조직 재형성, 염증 부위 회복 조절 |
조직 손상과 회복에 미치는 영향
호중구는 염증 초기에는 방어 기능을 수행하지만, 지속적 활성화 시 조직 손상을 유발할 수 있습니다.
| 방어 작용 | 병원균 제거, 감염 차단, 조직 회복 신호 유도 |
| 손상 유도 | ROS, NETs 과다 생성 → 세포 사멸, 조직 파괴 유도 |
| 만성 염증 유도 | 호중구 계속 유입 → 만성 염증, 섬유화, 기능 저하 유발 |
| 회복 조절 | 괴사 조직 제거, 신생 혈관 형성 보조, 대식세포 유입 유도 |
다양한 질환
호중구는 다양한 급성 및 만성 염증 질환과 직접적으로 연결되어 있습니다.
| 급성 폐렴 | 폐포 내 호중구 급격한 유입 → 염증성 손상 유발 |
| 궤양성 대장염 | 장 점막 침윤 → 조직 부종, 설사, 통증 유발 |
| 건선 | 피부 각질 형성세포 자극 → 과도한 피부세포 증식 |
| 혈관염 | 혈관벽 내 호중구 침윤 → 괴사, 혈전 유발 |
| 자가면역질환 | NETs 과다 생성 → 자가항원 노출, 면역계 오작동 유도 |
염증 호중구 호중구는 감염과 조직 손상에 대해 가장 먼저 반응하며, 강력한 살균 작용과 염증 유도 기능으로 면역계의 선봉에 서는 세포입니다. 하지만 그 반응이 과도하거나 조절되지 않으면 조직을 손상시키고 만성 질환의 원인이 될 수 있습니다. 호중구의 역할은 염증의 시작과 끝을 좌우하는 ‘양날의 검’이며, 이를 정밀하게 제어하는 것이 염증성 질환 치료의 핵심 전략이 될 수 있습니다.