면역 글로불린 등급과 연령 관련 역학 관계

인간 면역글로불린은 매우 이질적이며 5가지 계열과 여러 하위 계열로 구분됩니다. 혈액에서 검출되는 면역글로불린은 연령대에 따라 다르며, 성인의 일반적인 농도에 도달하는 시기도 다릅니다.

면역글로불린은 A, M, G, E, D의 5가지 종류로 구분할 수 있습니다. 각 종류의 면역글로불린은 분자량, 침강 계수, 그리고 면역 반응 참여 측면에서 차이를 보입니다. 면역글로불린의 함량은 면역의 체액성 연관성을 보여주는 중요한 지표 중 하나입니다.

다양한 종류의 면역글로불린의 주요 특징

지시자	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
분자 형태	단위체	단량체와 이량체	펜타머	단위체	단위체
하위 클래스의 수	4	2	2	-	-
분자량, 달톤	15만	160,000 - 모노머	95만	17만 5천	19만
모든 혈청 ID의 백분율	75-85	7-15	5-10	0.3	0.003
반감기, 일	23	6	5	3	2
항체 결합가	2	2	5개 또는 10개	2	2
태반 통과	+	-	-	-	-
옵소닌화 참여	+	+	+	-	-
보체 고정	+	+	+	-	-

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

면역글로불린 G

면역글로불린 G는 그람 양성 미생물에 의해 주로 발생하는 여러 바이러스(홍역, 천연두, 광견병 등) 및 세균 감염, 파상풍, 말라리아, 항-리서스 용혈소, 항독소(디프테리아, 포도상구균 등)에 대한 방어에 주도적인 역할을 하는 항체를 함유하고 있습니다. IgG 항체는 보체, 옵소닌 작용, 식세포 작용 활성화를 통해 파괴적인 효과를 나타내며, 바이러스를 중화하는 특성을 가지고 있습니다. 면역글로불린 G의 아분획과 그 비율은 항원 자극(감염)의 특이성에 의해 결정될 뿐만 아니라, 불완전한 면역 능력을 나타내는 증거이기도 합니다. 따라서 면역글로불린 G2 결핍은 면역글로불린 A 결핍과 연관될 수 있으며, 많은 어린이의 경우 면역글로불린 G4 농도가 증가하는 것은 아토피 소인 또는 아토피의 가능성을 반영하지만, 면역글로불린 E의 생성과 반응을 기반으로 하는 전형적인 아토피와는 다른 유형입니다.

면역글로불린 M

면역글로불린 M은 감염으로부터 신체를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 항체에는 그람 음성균(시겔라균, 장티푸스균 등), 바이러스, ABO식 용혈소, 류마티스 인자, 그리고 항장기 항체에 대한 항체가 포함되어 있습니다. 면역글로불린 M 계열 항체는 높은 응집 활성을 가지며, 고전적 경로를 통해 보체를 활성화시킬 수 있습니다.

면역글로불린 A

혈청 면역글로불린 A의 역할과 중요성은 아직 충분히 연구되지 않았습니다. 혈청 면역글로불린 A는 보체 활성화, 세균 및 세포(예: 적혈구) 용해에 관여하지 않습니다. 동시에, 혈청 면역글로불린 A가 분비형 면역글로불린 A 합성의 주요 공급원이라고 가정하는 것이 타당합니다. 분비형 면역글로불린 A는 소화기계 및 호흡기계 점막의 림프구에서 생성되며, 국소 면역 체계에 관여하여 병원균(바이러스, 세균 등)의 체내 침입을 방지합니다. 이는 감염으로부터 신체를 보호하는 일차 방어선이라고 할 수 있습니다.

면역글로불린 D

면역글로불린 D 관련 항체의 기능에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 면역글로불린 D는 편도선과 아데노이드 조직에서 발견되며, 이는 국소 면역에서의 역할을 시사합니다. 면역글로불린 D는 B 림프구 표면에 mIg 형태로 존재하며(단량체 IgM과 함께) B 림프구의 활성화와 억제를 조절합니다. 또한 면역글로불린 D가 대체 보체를 활성화하고 항바이러스 활성을 갖는 것으로 알려져 있습니다. 최근 류마티스열 유형의 급성 열성 질환(림프절 비대, 다발성 장막염, 관절통 및 근육통)과 고면역글로불린혈증 D가 함께 나타나는 것으로 알려지면서 면역글로불린 D에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

면역글로불린 E

면역글로불린 E 또는 리진(reagins)은 즉시형 알레르기 반응의 개념과 관련이 있습니다. 다양한 알레르겐에 대한 특정 감작을 인식하는 주요 방법은 혈청 내 총 면역글로불린 E 수치와 특정 가정용 알레르겐, 식품, 식물 꽃가루 등에 대한 면역글로불린 E 항체 역가를 검사하는 것입니다. 면역글로불린 E는 또한 대식세포와 호산구를 활성화시켜 식세포작용이나 미세포식세포(호중구)의 활동을 증가시킬 수 있습니다.

출생 후 기간에는 어린이의 혈액에서 다양한 종류의 면역글로불린 함량에 상당한 역학이 있습니다. 이는 생후 첫 몇 달 동안 모체로부터 태반을 통해 전달된 B형 면역글로불린이 분해되고 제거되는 것과 관련이 있습니다. 동시에, 자체적으로 생성되는 모든 종류의 면역글로불린 농도가 증가합니다. 처음 4~6개월 동안 모체의 면역글로불린은 완전히 파괴되고 자체 면역글로불린 합성이 시작됩니다. 주목할 점은 B 림프구가 주로 면역글로불린 M을 합성한다는 것입니다. 이 면역글로불린 M의 함량은 다른 종류의 면역글로불린보다 성인의 특징적인 지표에 더 빨리 도달합니다. 자체 면역글로불린 B의 합성은 더 느리게 진행됩니다.

앞서 언급했듯이, 출생 시 아이는 분비성 면역글로불린을 가지고 있지 않습니다. 생후 첫 주 말부터 그 흔적이 발견되기 시작합니다. 그 농도는 점차 증가하여 분비성 면역글로불린 A의 함량은 10~12세가 되어서야 최대치에 도달합니다.

혈청 내 면역글로불린 E, kU/l

아이들의 나이	건강한 아이들		질병이 있는 성인의 경우
	최저한의	최고	질병	최저한의	최고
신생아	0	2	알레르기성 비염	120	1000
3-6개월	3	10	아토피 천식	120	1200
12 »	8	20	아토피 피부염	80	14,000
5년	10	50	기관지폐포 아스페르길루스증:
10 »	15	60	용서	80	1000
성인	20	100	격화	1000	8000
			고 IgE 증후군	1000	14,000
			IgE 골수종	15,000개 이상	-

소아의 혈청 면역글로불린, g/l

나이	면역글로불린 G		면역글로불린 A		면역글로불린 M
	최저한의	최고	최저한의	최고	최저한의	최고
0-2주	5.0	17.0	0.01	0.08	0.05	0.20
2-6 »	3.9	13.0	0.02	0.15	0.08	0.40
6-12 »	2.1	7.7	0.05	0.40	0.15	0.70
3-6개월	2.4	8.8	0.10	0.50	0.20	1.00
6-9 »	3.0	9.0	0.15	0.70	0.40	1.60
9-12 »	3.0	10.9	0.20	0.70	0.60	2.10
1~2년	3.1	13.8	0.30	1.20	0.50	2.20
2-3 »	3.7	15.8	0.30	1시 30분	0.50	2.20
3~6세	4.9	16.1	0.40	2.00	0.50	2.00
6-9 »	5.4	16.1	0.50	2.40	0.50	1.80
9-12 »	5.4	16.1	0.70	2.50	0.50	1.80
12-15 »	5.4	16.1	0.80	2.80	0.50	1.80
15-45 »	5.4	16.1	0.80	2.80	0.50	1.80

생후 1년차 아동의 경우 소장과 대장 분비물, 그리고 대변에서 분비성 면역글로불린 A 수치가 낮게 나타납니다. 생후 1개월차 아동의 코 세척액에서는 분비성 면역글로불린 A가 검출되지 않고, 이후 몇 달(최대 2세) 동안 매우 느리게 증가합니다. 이것이 어린아이의 호흡기 감염 발생률이 낮은 이유를 설명합니다.

신생아 혈청 내 면역글로불린 D 농도는 0.001 g/L입니다. 생후 6주 이후 증가하여 5~10년 후에는 성인과 같은 수준에 도달합니다.

이러한 복잡한 역학은 혈청 내 정량적 비율의 변화를 초래하며, 이는 면역 체계 진단 검사 결과 평가뿐 아니라 연령별 질병률 및 면역학적 특성 해석에 있어 무시할 수 없는 요소입니다. 생후 1년차의 낮은 면역글로불린 수치는 아동이 다양한 질병(호흡기, 소화기, 농포성 피부 병변)에 쉽게 감염되는 이유를 설명합니다. 생후 2년차 아동 간의 접촉이 증가하고, 이 시기에는 면역글로불린 수치가 상대적으로 낮기 때문에 다른 시기의 아동에 비해 특히 높은 질병률이 관찰됩니다.

혈청에는 매우 소량의 면역글로불린 E가 들어 있습니다. 이 농도는 나이가 들면서 증가하는 데, 이는 주로 알레르기 질환의 발병과 관련이 있으며, 훨씬 드물지만 다른 질병(선충증, 기생충증)의 발병과도 관련이 있습니다.

면역글로불린 M 계열의 이질성은 생후 3개월에 발견되고, 그 후 함량이 증가하지만, 2~2년 반에 더 현저하게 증가합니다. 신생아의 경우, 포도상구균 항독소 함량은 성인과 동일하며, 이후 감소합니다. 이 경우에도 생후 24~30개월에 안정적인 증가가 관찰됩니다. 소아 혈액 내 포도상구균 항독소 농도의 역학은 초기 높은 농도가 모체로부터 태반을 통해 전달된 것임을 시사합니다. 자체 합성은 나중에 발생하며, 이는 어린 소아에서 농포성 피부 병변(농피증)의 빈도가 높은 이유를 설명합니다. 장내 감염(살모넬라증, 대장균성 장염, 이질)의 경우, 생후 6개월 미만의 어린이는 병원균에 대한 항체가 거의 검출되지 않으며, 생후 6~12개월의 어린이는 3분의 1에 불과하고, 생후 2년차의 어린이는 약 60%에서 항체가 검출됩니다.

급성 호흡기 감염(아데노바이러스, 파라인플루엔자)의 경우, 생후 1세 영유아의 혈청 전환은 감염자의 3분의 1에서만 관찰되며, 2세 영유아의 경우 이미 60%에서 나타납니다. 이는 영유아의 체액성 면역 연결 고리 형성의 특이성을 다시 한번 확인시켜 줍니다. 많은 소아과 및 면역학 매뉴얼에서 설명된 임상적 및 면역학적 증후군이나 현상을 질병 분류학적 형태로 정의하고 "영유아의 생리적 일과성 저포이슈노글로불린혈증"으로 분류하는 것은 우연이 아닙니다.

음식에서 제한된 양의 항원 물질이 장 장벽을 통과하는 것은 그 자체로 병리적인 현상은 아닙니다. 건강한 소아는 물론 성인에게도 미량의 식품 단백질이 혈액으로 유입되어 특정 항체를 형성할 수 있습니다. 우유를 섭취하는 거의 모든 소아는 침전 항체를 생성합니다. 우유를 섭취하면 분유를 시작한 지 5일 만에 우유 단백질에 대한 항체 농도가 증가합니다. 특히 신생아기부터 우유를 섭취한 소아의 면역 반응이 두드러집니다. 이전 모유 수유는 항체 함량을 낮추고 느리게 증가시킵니다. 특히 생후 1~3세가 지나면 식품 단백질에 대한 항체 농도가 감소하고 장 벽의 투과성도 감소합니다. 건강한 소아에서 식품 항원혈증의 가능성은 혈액에서 유리 형태 또는 면역 복합체의 일부로 발견되는 식품 항원을 직접 분리함으로써 입증되었습니다.

인간의 거대분자에 대한 상대적 불투과성 형성, 즉 장 차단은 자궁 내에서 시작되어 매우 점진적으로 진행됩니다. 아이가 어릴수록 음식 항원에 대한 장의 투과성이 더 높습니다.

식품 항원의 유해한 영향으로부터 보호하는 특정 형태의 방어 체계는 세포 및 분비 성분으로 구성된 위장관 면역 체계입니다. 주요 기능은 이량체 면역글로불린 A(SIgA)에 의해 담당됩니다. 타액과 소화액에서 이 면역글로불린의 함량은 혈청보다 훨씬 높습니다. 이 중 50~96%는 국소적으로 합성됩니다. 식품 항원과 관련된 주요 기능은 위장관에서 거대분자의 흡수를 방지(면역 배제)하고, 점막 상피를 통해 식품 단백질이 체내로 침투하는 것을 조절하는 것입니다. 상피 표면을 침투하는 비교적 작은 항원 분자는 SIgA의 국소 합성을 자극하여 막에 복합체를 형성하여 항원의 추가 유입을 방지합니다. 그러나 신생아의 위장관은 이러한 특정 형태의 방어 체계를 갖추고 있지 않으며, SIgA 합성 체계가 완전히 성숙됨에 따라 위의 모든 기능이 곧 완전히 실현될 수 있습니다. 모유 수유 아동의 경우, 최소 충분 성숙 기간은 6개월에서 1년 반 이상까지 다양합니다. 이 시기가 "장 차단"이 형성되는 시기입니다. 이 시기 이전에는 국소 분비 보호 및 식품 항원 차단 시스템이 초유와 모유를 통해서만 제공될 수 있습니다. 분비 면역의 최종 성숙은 10~12세 후에 이루어질 수 있습니다.

출생 직전에 초유에서 면역글로불린 A 함량이 크게 증가하는 것의 생물학적 의미는 점막에 있는 항원(감염성 항원 및 음식 항원)을 면역적으로 배제하는 특수한 기능에 있습니다.

초유의 SIgA 함량은 매우 높아 16~22.7mg/L에 달합니다. 초유가 성숙유로 전환됨에 따라 분비 면역글로불린의 농도는 현저히 감소합니다. SIgA는 효소의 단백질 분해 작용에 대한 강한 저항성을 가지고 있어 보호 기능을 발휘하는데, 이로 인해 SIgA는 위장관 전체에서 활성을 유지하며, 모유 수유를 하는 영아의 경우 거의 대부분 변과 함께 체외로 배출됩니다.

인간 모유에서 소의 우유에 함유된 α-카제인, β-카제인, β-락토글로불린 등 여러 식품 단백질에 대한 면역글로불린 A 항체가 검출됨으로써, 식품 항원과 관련된 면역 과정에 인간 모유의 SIgA가 관여한다는 사실이 입증되었습니다.

두 번째로 농도가 높은 면역글로불린은 면역글로불린 G이며, 특히 면역글로불린 G4의 비교적 높은 함량이 주목을 받고 있습니다. 초유 내 면역글로불린 G4 농도 대 혈장 내 함량 비율은 초유 내 면역글로불린 G 농도 대 혈장 내 함량 비율보다 10배 이상 높습니다. 연구자들에 따르면, 이러한 사실은 면역글로불린 G4의 국소적 생성 또는 말초 혈액에서 유선으로의 선택적 이동을 시사할 수 있습니다. 초유 면역글로불린 G4의 역할은 불분명하지만, 혈장과 초유 모두에서 β-락토글로불린, 소 혈청 알부민, α-글리아딘에 대한 특이적 면역글로불린 C4 항체가 검출됨으로써 식품 항원과의 상호작용 과정에 관여하는 것이 확인되었습니다. 면역글로불린 G4는 비만세포와 호염기구의 항원 활성화를 촉진하여 화학주성 및 식세포작용에 필요한 매개체의 방출을 유도하는 것으로 알려져 있습니다.

초유의 면역글로불린 E 함량은 1ml당 수백 나노그램에 달합니다. 모유에서는 그 함량이 빠르게 감소하며, 모체 혈청에서 높은 함량으로 검출될 때만 검출됩니다. 신생아의 면역글로불린 E 생성을 억제하는 항원 특이적 인자가 모유를 통해 전파될 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

따라서 면역글로불린 합성 상태는 어린아이의 감염에 대한 준비도를 결정할 뿐만 아니라, 알레르기 유발 물질이 장내 장벽과 다른 점막의 장벽을 통해 광범위하게 침투하는 인과적 기전으로 작용합니다. 이는 어린아이의 다른 해부학적 및 생리적 특징과 함께 "일과성 아토피 체질, 또는 어린아이의 소질"이라는 특별하고 매우 독립적인 형태를 형성합니다. 이 소질은 생후 2~3세까지 매우 두드러지고, 주로 피부 증상(습진, 알레르기성 피부병)을 보이며, 이후 몇 년 동안 피부 변화가 빠르게 완화되거나 완전히 회복될 수 있습니다. 유전적 아토피 소인이 있는 많은 어린이의 경우, 일과성 아토피 체질 기간 동안 점막의 투과성 증가는 유전적 소인이 발현되고 이미 지속되는 일련의 알레르기 질환이 형성되는 데 기여합니다.

따라서 어린아이의 연령 관련 면역 생리적 특성은 감염성 환경 요인과 알레르겐 노출에 대한 민감도를 크게 증가시킵니다. 이는 보육 및 질병 예방에 대한 많은 요건을 결정합니다. 여기에는 감염 접촉 위험에 대한 특별한 관리, 개별 또는 소규모 그룹 교육의 실현 가능성, 식품 품질 관리 및 알레르기 반응 증상에 따른 내성 관리가 포함됩니다. 수천 년의 포유류 진화를 통해 개발된 이러한 상황을 극복할 수 있는 방법이 있는데, 바로 모유 수유입니다. 초유와 모유에는 다량의 면역글로불린 A, 대식세포, 림프구가 함유되어 있어 생후 첫 몇 달 동안의 미숙한 전신 및 국소 면역을 보완하여 면역 체계가 임계 또는 경계 상태에 도달하는 시기를 안전하게 피할 수 있도록 합니다.

5세가 되면 혈청과 분비 면역글로불린 수치가 증가하는 것은 이 시기에 감염성 질환의 발생률이 감소하는 것과 일치하며, 많은 감염이 더 온건하고 양성으로 진행됩니다.