- 염증세포의 종류에 따라
- 정도에 따라
- Acute : 주로 granulocytes
- Chronic : 주로 agranulocytes
- 경과에 따라
- 분포에 따라
- 삼출물에 따라
- 조직학적 위치에 따라
- 해부학적 위치에 따라
족보 :: 염증의 분류 기준: 염증세포의 종류 / 정도 / 경과 / 기간 / 분포 / 삼출물 / 해부학적 위치
1) 염증세포의 종류에 따라
A. Granulocytes
- ‘과립’ = 바로 쓸 수 있도록 다 준비되어 있는 것. 염증 매개인자 또는 염증을 방어할 수 있는 물질, 세균을 죽일 수 있는 물질이 들어가 있다.
범위:: 10주차 1차시
1️⃣ neutrophil(PMN)
- 염증 반응에서 가장 일찍 나타나는 세포의 하나
- 핵 모양이 일정하지 않아 polymorphs, polymorphonuclear cells 등으로 불림
- 화농성 삼출물(pus / purulent exudates) 의 주요 성분
- 세균성 감염의 지표로 많이 이용됨
족보 ::: neutrophil은 polymorphonuclear cell, polys, polymorphs, granulocyte 등 다양한 이름으로 불리운다. 족보 ::: 토끼와 기니피그 같은 동물에서는, 호중구의 역할을 하지만 호산성의 과립이 보이기 때문에 heterophil이라고 부른다.
1-2. 과립
과립 창고가 2개 존재 (세균 죽이는 무기 보관) 1) azurophilic granulozyme - degradative enzymes (acid hydrolase, lysozyme, neutral protease, cationic proteins) - defensins - myeloperoxidase(MPO) 2) neutrophil specific granules - degradative enzymes (acid hydrolase, lysozyme, neutral protease, cationic proteins) - lactoferrin - Vt B12 binding protein
족보 :: 호중구의 과립 종류, 함유물질
azurophilic granule : myeloperoxidase, degratative enzyme(lysozyme, neutral protease, acid hydrolase 등)
neutrophilic specific granule : degrative enzyme, lactoferrin, Vt B12 binding protein 등
1-3. phagocytosome
- 세균의 세포막과 백혈구의 granule끼리 fusion → phagolysosome을 형성해서 세균 죽임
- 세균을 plasma membrane으로 쌈=phagosome, 다시 lysosome과 fusion=phagolysosome
- phagocytosis = 호중구가 세균을 인지해서 세포 안으로 이물질을 끌고 들어가는 과정
- 혹은 정상 세포들의 손상을 감수하고, plasma membrane으로 싸서 neutrophil specific granule을 방출
- 따라서 염증이 생기면 extracellular milieu들이 조직 손상
- 염증 부위에 가서 살 수 있는 시간이 매우 짧음. 6시간 내 이동, 6시간 내 임무 수행. 초기 진압 역할!
- opsonins : 이물질을 인식하는 표식, 탐식작용을 도와주는 단백질, 혈청 내를 돌아다님
- Ig, C’ components
- opsonized된 물질은 다음 반응을 유도함
- degranulation of specific granules : 과립 풀어
- production of superoxide anions : 독성 물질 생산
- release of arachidonic acid metabolites : [[
족보 :: opsonin은 serum protein 중 일부로, 이물질에 부착하여 호중구의 탐식 작용을 용이하게 도와주는 역할을 한다.
족보 :: 2가지 opsonin의 구분
Ig : 침입한 세균에 대한 항체가 만들어져서, 세균에 달라붙어 적군임을 알린다.
C components : 처음 감염된 것이라 항체가 없을 경우- C3가 C3a, C3b로 쪼개지고 C3b가 세균에 붙어 적군임을 알린다.
1-4. 호중구의 성숙과 노화
- 면역 작용 하려면 10일 정도 성숙 기관 필요
- pluripotent stem cell → myeloblast → promyelocyte → myelocyte → metamyelocyte
1-5. Acute vs Chronic
- 급성 염증 3시간 후면 호중구 가장 많음, 6시간 이상 지나면 더 이상 관찰X
- 단핵구(macrophage)의 경우, 6시간 이후에도 계속 침윤, 세균/세포/백혈구 등을 청소
1-6. ligand, receptor
- 호중구 활성, 화학적 유주성
- 1’ messenger for activation : LPS,
- 2’ messenger : signal transduction
1-7. 호중구 질환
- stem cell lobulation 이상 : 호중구 단핵구 핵의 저분절 및 조악 → Feline Pelger-Huet anomaly
- 호중구가 성숙하면 핵의 다형화/ 유전적 질환으로 인해 성숙하지 못하고 분절되지 않음/ 세균성 감염 취약
- canine granulocytopathy syndrome : granulocyte가 잘 안 만들어지는 유전 질환
- bovine leukocyte adhesion deficiency : 백혈구 - endothelial cell과 결합하는 단백질이 유전적으로 결함됨
- Chediak-Higashi syndrome : chemotaxis가 작동 못해서 백혈구가 감염부위로 찾아가지 못함
- chronic granulomatous : H2O2 생산X
- G6PD 결핍
족보 :: 호중구 이상 중 Pelger-Heut Anomaly는 stem cell lobulation의 이상이다. 족보 :: Chediak-higashi syndrome은 호중구의 chemotaxis를 저해하여 방향을 찾지 못하게 한다.
범위 :: 10주차 2차시
2️⃣ eosionophil
2-1. Cytoplasmic granules
- MBP(Major Basic Protein) : 호산구 과립에 존재. 기생충을 직접 공격함, tumor나 host cell을 공격하기도 함.
족보 :: MBP(major basic protein)는 eosinophil의 기생충 방어에 중요한 성분이다.
2-2. 효소의 구성 성분
- histaminase, kinase 등을 가지고 있어 anti-inflammatory 작용을 함.
- inflammation의 조절 작용
- 암세포 등에 eosinophil이 나타나면 예후가 좋은 편
족보 :: eosinophil이 항염증작용 할 수 있게 해 주는 성분은?
histaminase, kinase, arylsulfatase, membrane-associated enzyme, lysophospholipase
2-3. Eosinophilic granules 호산구 과립
- primary granules
- secondary granules
- MBP : 기생충 독성
- cationic protein : 기생충 독성, 히스타민 분비 유도
- eosionphil-derived neurotoxin : neurotoxic 작용
- peroxidase : 미생물 제거
- catalase : inactive luekotreine
2-4. 체내에서의 eosinophil
- 짧게 산다. (2~3일: few dyas)
- 혈액에서 호산구는 매우 적게 존재. 백혈구 100개 중 1~2개 발견되면 많은 것.
- eosinopenia : eosinophil 약을 쓰게 되면 모든 면역 작용을 down됨 (대표적으로 adrenal corticosteroids)
2-5. function
- 염증 조절, 기생충 감염 대응, 알러지 반응 관여가 대표적
- +) 제한적 탐식 작용, 탐식X target에 대해 직접 독성 능력(helminth, parasties 등)
- 염증 반응을 elevation, regulation(항염증 반응 등)
- degranulation에 의해 생성된 C3b, IgG, IgE 등을 인식해 활성화된다.
- eosinophil chemoattractants (호산구 유도 물질) : mast cells, lymphocytes, neutrophils, macrophils가 생성한 물질들
- asthma 발생 시 main effector cell
- eosinophilia : 장내 기생충 감염이 있을 시 호산구의 숫자가 늘어나는 것
3️⃣ mast cell
- bone marrow precursor로부터 만들어짐
- 결합조직에 많으며, 모든 기관에서 관찰된다. skin, gastrointestinal mucosa, repiratory tract에 특히 서식
- 피부의 dermis에 존재
- 신체의 알러지 반응을 조절
족보 :: mast cell은 피부, 소화기 점막, 호흡기 같은 결합조직에 많이 존재한다.
2-1. granule
- preformed proinflammatory products가 과립에 있다.
- 이미 만들어진 histamine이 분비되어 혈관 투과성이 증가, 혈관 내 액체 성분이 빠져나옴 (염증 반응)
- heparin은 항응고 작용: 염증 반응 중 내보내는 혈액이 굳지 않도록 함
- enzymes, oxygen metabolites - local injury에 손상을 입히면서 빨개짐
- 염증 매개 인자 만들라는 자극을 줌 (prostaglandin, leukotrien)
- 작용 : 혈관 투과성 증가, vasodilation, 항응고 작용, tissue destruction^[사실상 부작용임], smooth muscle spasm, mucus secretion, attraction of eosinophil 등이 있다.
족보 :: “mast cell은 heparin을 합성하여 염증 부위에서 항응고 작용을 하며, 모세혈관 내피세포의 이동을 돕는다.”
2-2. degranulation
- IgE cross linking이 있어야 가능
- IgE cross linking : 최소 2개의 mast cell과 결합된 IgE가 antigen을 잡은 형태
- IgE cross linking : 최소 2개의 mast cell과 결합된 IgE가 antigen을 잡은 형태
- anaphylatoxins : C3a, C4a, C5a - 심한 염증 반응의 trigger 물질들로, 이 물질들이 존재한다는 것은 이미 염증이 있으며, mast cell의 degranulatino이 일어날 수 있다는 의미
- Physical stimuli : trauma, 추위, 열, 빛
- substance P : 신경전달물질
족보 :: mast cell degranulation을 유도하는 factor는 IgE cross linking, anaphylatoxins(C3a, C4a, C5a), physical stimuli, substances P가 있다.
2-3. 그 외 작용
- type 1 hypersensitivity
- TNF-α 자극 → endothelium에 affect → leukocyte의 부착 유도
- 혈관 투과성 증가, 초기 염증 작용 유발
범위 :: 11주차 1차시
4️⃣ basophil
- mast cell과 거의 비슷한 기능으로, IgE 항체에 대한 affinity receptor를 가짐
- 매우 적게 관찰된다
- histamine, heparin을 가진다
- 과립을 세포 밖으로 내보내 hypersensitivity를 유발한다.
B. Agranulocytes
- 만성 염증에 주로 관여하는 agranulocyte
- DNA는 많이 가지고 있는데, 아직 signal을 못 받아서 immature cell 상태로 있는 것
- 핵은 적어지고, cytoplasm(공장 지대)이 넓어지면서 준비
- lymphocytes → 자극받아 plasma cell (APC; antibody forming cell)로 분화
- monocytes → 자극받아 macrophage로 분화
1️⃣ macrophage
- 거대 탐식세포
- 위치에 따라 이름이 다르다.
- Kupffer cell(Liver), Microglial cell(brain, CNS), Langerhan’s cell(skin), osteoclast(bone), mesingial cell(kidney) 등
족보 :: 존재하는 부위에 따라 달라지는 macrophage의 이름을 7개 이상 명시
Kupffer cell((간), peritoneal macrophage(복강), alveolar macrophage(폐), microglial cell(CNS), Langerhan’s cell(피부), osteoclast(골수), mesingial cell(신장), synovial cell(관절), histiocyte(결합조직) 등
1-1. 기능 : 탐식+복구
-
골수에서 생성, 세포질에 다양한 세포 소기관 존재, vacuole도 많음
-
secretory, lysosomal granule을 모두 가짐
-
수명은 1-2주 정도로, 다른 cell에 비해 매우 긴 편
-
dendritic cells : macrophage의 일종으로, 상처가 생기면 세균을 잡아서 림프절로 데려가는 APC의 기능
-
탐식 : 세균뿐만 아니라 죽은 cell, debris, 적혈구 등을 탐식 작용한다.
-
복구 : growth factor를 내놓아 fibrosis와 angiogenesis로 복구과정을 거친다.
-
역할
- phagocytosis
- accessory cell function : 다른 세포의 일을 도와준다
- wound healing
- granulocyte/monocyte pool의 regulation : 다른 세포 수 조절
- tumor cell growth의 modulation
Macrophage의 기능 (그림)
- inflammatory function : chemokine / IL-1, IL-6, TNF-α / arachadonic acid metabolites
- anti-inflammatory function : IL-1Rα, IL-10, TGF-β
- effector function : nitric oxide, oxidative burst, phagocytosis..
- accessory function : antigen presentation, co-stimulatory membrane ligands, co-stimulatory cytokines
족보 :: macrophage의 주요 기능을 5가지 이상 열거하시오.
phagocytosis, acessory cell function, secretory function, wound healing, cytokine 분비, antigen presenting, inflammatory(IL-1, IL-6, TNF-α) & anti-inflammatory(IL-10) function
2️⃣ lymphocytes
- 외부 물질이나 IgE를 opsonize → granulocyte나 macrophage의 phagocytosis 발생
- 하나의 림프구는 단 하나의 항원만 인식하도록 설계되어 있음
- 체액성 면역, 세포성 면역
2-1. B cell
- 항체 생성
- plasma cell : 림프구보다 훨씬 큰 세포질을 가지는 구형 세포, 세포 내에 russell body 존재
2-2. T cell
- MHC가 가장 중요
범위 :: 11주차 2차시
염증과 염증 세포의 관계
- neutrophil : 세균성 감염 의식
- eosinophil : 기생충 감염, 알러지, 과민반응 의심
- eosinophil, mast cell : 알러지, 과민반응 의심
- lymphocytes, macrophage : 바이러스 감염, 자가면역질환, type 4 과민반응 의심
족보 :: 바이러스나 자가면역질환이 있을 경우 lymphocyte와 macrophage가 관여한다,
2) Extent(정도)에 따라
| 단계 | 기준 |
|---|---|
| no | 염증 세포 없음 |
| mild | - 조직 손상 거의 없고, 염증 세포도 적음. - swelling 일부 존재 |
| moderate | - 조직 손상 존재, 많은 양의 염증 세포 침윤. 부종, 출혈 소견 관찰됨 |
| severe | - 조직 손상과 염증 세포 상당히 많음, 정상 실질 세포 거의 X 심각한 부종, 출혈 발생 |
3) Duration(경과)에 따라
| 단계 | 시간 | 증상 |
|---|---|---|
| peracute | ~4시간 | 혈관 유입, 부종, 충혈이 거의 나타나지 않음, 급사 |
| acute | 4~6시간 | 충혈, 부종 관찰됨 / neutrophil이 주로 관여 |
| subacute | 6시간~2,3일 | 중간 단계, 며칠 내로 나타내서 몇 주까지 지속 비교적 염증 반응이 약하고, 각종 세포가 섞여서 나타남 (호중구, 대식세포, 림프구, 혈장세포 등) |
| chronic | 3일~ | 요네병이 대표적, 면역 반응과 항체 관찰됨 regeneration과 함께 scar 형성, 단핵구, 대식세포 등과 함께 fibroblast가 많이 관찰됨 |
| chronic-active inflammation | 호중구가 계속 관찰 | 염증 계속됨, 6시간이 지나도 계속 neutrophil 관찰됨 |
족보 :: peracute inflammation이란, 원인 노출 후 0~4시간 이내에 조직학적 및 육안적으로 관찰 가능한 병변이나 증상 없이 동물이 빠르게 죽는 염증 반응이다.
범위 :: 12주차 1차시
4) Exudate(삼출물)에 따라
Serous inflammation (장액성 염증)
- 물같이 흐르는 액체가 축적됨 (leaky)
- plasma protein 조금, leukocytes 조금
- 약한 화상이나 급성 알러지 반응(특징적인 watery eyes, 투명무색의 콧물)
- 병변
- 육안적 : 투명하거나 약간 노란, 물 같은 액체를 포함함, 액체로 차 있는 수포가 생김
- 현미경학적 : 결합조직섬유가 분리되고, 충혈이 잘 일어남
족보 :: serous inflammation 삼출물의 특징을 suppurative와 비교
장액성 염증의 삼출물은 혈장 단백질의 농도가 비교적 낮고, leukocytes도 조금 존재한다.
반대로 화농성 염증의 삼출물은 혈장 단백질의 농도가 높고, leukocytes가 많다.
또한 장액성 염증의 삼출물은 거의 투명한 watery 액체인 데 반해, 화농성 염증은 고름과 fibrin이 섞여 회백~노란색의 끈적한 삼출물이 나온다.
Catarrhal inflammation (점액성 염증)
(=카타르성 염증, 점액성 염증, mucosal inflammation)
- 끈적한 젤라틴성 액체의 분비, 축적
- goblet cell과 mucus gland가 많은 조직
- 병변
- 육안적 : 약간 불투명하고 끈적한 액체
- 현미경학적 : 과형성된 상피세포, goblet cells, 결합조직이 분리됨
족보 :: 카타르성 염증 삼출물의 특징은 약간 불투명하고 끈적한 젤라틴성 액체, goblet cell과 mucous gland가 많음 / 현미경학적 특징은 과형성된(hyperplastic) 상피세포, goblet cell, 분리된 결합조직
Fibrinous inflammation (섬유소성 염증)
-
혈장 단백질이 많은 액체가 축적됨, 백혈구가 적음
-
혈관 내피세포가 손상되어 분자량이 큰 단백질(fibrinogen)이 바깥으로 새면, 혈관 밖에서 fibrin이 만들어짐 → 섬유소를 형성하여 액체가 못 빠져나가게 고형 성분을 만듦
-
주로 감염성 미생물에 의해 발생
-
장막(serous membrane)에서 잘 발생함 (ex. 흉막, 복막, 관절의 윤활막, 뇌수막)
-
장벽과 복벽 사이의 공간이 넓어 fibrinogen이 섬유성 위막(pseudomembrane)을 형성
-
병변 : 붉은색으로 염색, 두껍고 섬유소 많고 탄력적이고 회백색-노란색인 삼출물이 나옴
Suppurative inflammation (화농성 염증)
-
혈장 단백질이 많은 액체가 축적됨, 백혈구가 많음
-
호중구가 많이 축적됨
-
농, 고름(pus)
- 크림 같은 액체로, 탈수되면 끈적한 치즈 형태
- abscess(농양) : 육안으로 보이는 농양 microabscess(미세농양) : 현미경으로만 보이는 농양(ex: 패혈증)
- 물 같은(watery) 화농성 삼출물 : 과도한 그람 양성 세균^[streptococcus, E. coli 등] 감염에 의해 유발
-
병변 : 결합조직 충혈됨, 끈적한 회백~노란색의 삼출물, 고름+fibrin (fibrinosuppurative exudate)
-
자주 보는 화농성 염증의 예
- pyelonephritis[신장염] : 신장은 세뇨관(tubule)로 많이 이루어짐, 암컷 동물은 외음부와 요도 사이가 좁아서 역류성으로 많이 감염됨(지저분한 곳에 앉거나)
- bronchitis[기관염], bronchopneumonia[기관지폐렴]
- nasal cavities(rhinitis)[비강], sinus cavities(sinusitis)[부비동]
- prostatitis[전립샘]의 선상피
- cholecystis
- mastitis (누우면 유방이 세균투성이 땅에 닿으니, 역류성으로 유방염에 많이 걸림)
5) Distribution(분포)에 따라
| 분류 | 정의 및 특징 |
|---|---|
| focal (국소성) | 하나의 비정상적인/염증 있는 부위 |
| multifocal (다발성) | 여러 개의 병소가 발생 각각의 염증은 다른 염증 병소와 구분 |
| locally extensive | 기관 안의 꽤 많은 부분이 침습됨 (원인은 심각한 local 반응이 확산되었거나, 다발성 병소가 유착되어서) |
| diffuse (미만성) | 기관 전체에 나타남, 심각성은 다양함 바이러스성/독성 염증이 혈관 통해 퍼짐 |
| intestinal (간질성) |
족보 :: 노령견의 다양한 장기에서 diffuse inflammation이 관찰되었을 때, 바이러스성/독성 염증을 의심할 수 있다.
6) Anatomical(해부학적 위치)에 따라
- penumonia (폐렴)
- nephritis (신우염)
- enteritis (장염)
- leptospirosis