백혈구

혈액 속에는 다량의 적혈구(핵이 없는 붉은색 세포)와 소량의 백혈구(핵이 있는 푸른색 세포)가 있다.

“ 우리 몸의 파수꾼 ”

백혈구(영어: White blood cell, WBC)는 면역계를 구성하는 세포이다. 크게 호중구, 호산구, 호염구, 림프구, 단핵구의 다섯 종류로 구분된다. 백혈구는 골수에 있는 조혈모세포가 분화한 것이다. 인체 내에서 평균 3-5일 동안 생존한다. 백혈구는 혈액, 림프액 등에 존재한다.

혈액 중 백혈구의 수의 감소나 증가는 질병의 결과일 수 있다. 인간의 혈액 1ml 중에는 평균 7000개의 백혈구가 있다. 건강한 성인 남성의 혈액에서 백혈구가 차지하는 비율은 1% 정도이다. 백혈구의 수가 일정수준 이상으로 증가한 상태를 백혈구증가증이라 하며, 반대로 일정수준 이하로 감소한 상태를 백혈구감소증이라 한다. 백혈구의 부피, 전기전도도, 과립 등 물리적 성상은 경우에 따라 변할 수 있다. 이러한 변화는 생리적 변화 또는 질병에 의한 것일 수 있다.

종류

백혈구에는 여러 종류가 있으며, 종류에 따라 모양이나 기능이 조금씩 다르다. 백혈구를 나누는 가장 큰 기준은 과립의 유무이다. 백혈구는 과립의 유무에 따라 과립구와 무과립구로 구분된다.

• 과립구 (다형핵구) : 광학현미경으로 관찰하였을 때 세포질 내에 특이적으로 염색되는 과립이 존재하는 백혈구. 이 과립(대부분 라이소자임)은 식세포작용에 의해 흡수한 이물질을 소화하는 역할을 한다. 호중구(과립이 호중성으로 염색되는 과립구), 호산구(과립이 호산성으로 염색되는 과립구), 호염구(과립이 호염성으로 염색되는 과립구)가 여기에 해당한다.
• 무과립구 : 세포질 내에 과립이 없는 백혈구. 다만 경우에 따라 아주르과립(라이소자임)이라는 미세한 과립이 발견되기도 한다. 림프구, 단핵구, 대식세포가 여기에 해당한다.

개요

종류	현미경 사진	그림	비율 (%)	지름 (μm)	주된 표적	핵의 형태	과립	수명
호중구			62%	10–12	세균 곰팡이	다엽성	세밀함. 옅은 분홍색	6시간 - 수 일
호산구			2.3%	10–12	대형 기생충 알레르기 반응 조절	2엽성	붉은색	8–12 일
호염구			0.4%	12–15	염증 반응시 히스타민 분비	2-3엽성	크고 푸른색	수 시간-수 일
림프구			30%	소형 림프구 7–8 대형 림프구 12–15	B세포: T세포를 활성화시키고 항체를 분비함 T세포: 바이러스 감염 및 종양 세포 자연살해세포: 바이러스 감염 및 종양 세포	진하게 염색, 편심성	NK세포와 세포독성 T세포는 있음	수 주
단핵구			5.3%	12–15	혈액에서 떠나 조직으로 이주하며 분화함. 간의 쿠퍼세포가 그 예이다.	말발굽 모양	없음	수 시간-수 일

호중구

호중구는 세균 또는 곰팡이의 침입에 맞서 싸운다. 미생물의 침입에 대해 가장 먼저 반응하는 백혈구이며, 호중구들이 대량으로 죽어서 모이면 농이 된다. 여러 개의 엽으로 나뉜 핵을 가지며 과립이 조밀하고 옅게 염색되기 때문에 과립을 실제로 관찰하기는 어렵다. 백혈구는 세균을 활발하게 탐식하며 상처부위에 생기는 고름에 다량으로 존재한다. 이 세포들은 세균의 탐식에 한 번 사용한 라이소자임을 다시 생성할 수 없으며 몇 개의 항원을 탐식한 후 곧바로 죽는다. 호중구는 급성 염증의 초기단계에서 가장 흔하게 발견되는 종류의 백혈구이다. 인간의 백혈구의 60-70%를 차지한다. 인간 호중구의 평균 수명은 5.4일이다.

호산구

호산구는 주로 기생충의 감염에 맞서 싸운다. 호산구는 알레르기 반응을 유발하는 가장 주된 염증 세포이다. 천식, 꽃가루 알레르기, 두드러기, 기생충 감염 등의 상황에서 그 수가 급증한다. 핵은 2개의 엽으로 분엽되어 있다. 세포질은 에오진에 염색되어 붉은색조를 띠는 과립으로 가득 채워져 있다.

호염구

호염구는 혈관확장을 유발하는 화학물질인 히스타민을 분비함으로서 알레르기 반응 및 항원 반응에 영향을 준다. 핵은 2개 또는 3개의 엽으로 분엽되어 있지만 푸른색으로 염색되는 큰 과립들이 핵을 뒤덮고 있기 때문에 핵구조는 보기 어렵다.

림프구

림프구는 혈액보다는 림프액에 더 흔하게 존재한다. 림프구는 진하게 염색되는 편심성 핵과 핵의 크기에 비해 적은 양의 세포질을 특징으로 한다. 림프구에는 다음과 같은 종류가 있다.

• B세포는 항원에 결합하는 항체를 만들어 항원의 침입을 막고 보체를 활성화시키며 항원의 파괴를 돕는다.
• T세포
  • CD4+ 보조 T세포: 세포표면에 CD4라는 수용체를 가지고 있으므로 CD4+ T세포로 불리기도 한다. 이 세포는 MHC II에 의해 제시된 항원 분자를 인지한다. 보조 T세포는 사이토카인을 분비하여 면역반응을 조절하는 역할을 한다. HIV에 감염되면 면역이 결핍되는 이유는 HIV가 면역반응 조절에 필수적인 보조 T세포를 공격하기 때문이다.
  • CD8+ 세포독성 T세포: 세포표면에 CD8라는 수용체를 가지고 있으므로 CD8+ T세포로 불리기도 한다. 이 세포는 바이러스에 감염된 세포나 종양 세포의 MHC I에 결합한 뒤 문제가 되는 해당 세포를 죽인다. 신체를 구성하는 대부분의 세포는 세포표면에 MHC I 분자를 가진다.
• 자연살해세포는 세포표면에 적절한 MHC I 분자를 가지지 않는 세포를 죽인다. MHC I의 발현이 감소한 세포는 대개 바이러스에 감염되었거나 앞으로 암으로 발전할 가능성이 있다.

단핵구

단핵구는 호중구와 마찬가지로 식세포작용이 활발하지만, 호중구는 가지지 않는 특이한 기능을 하나 더 가진다. 단핵구는 항원의 조각을 T세포에게 제시하여 T세포가 해당 항원을 인식하고 죽이도록 유도한다. 단핵구는 혈중을 떠나서 조직 대식세포로 분화한다. 조직 대식세포는 특정 장기조직에 오랫동안 머물며 그 곳에 있는 미생물을 공격하고 죽은 세포의 잔해물을 제거하는 역할을 한다. 호중구와 달리 라이소자임을 재생할 수 있으므로 호중구보다 훨씬 더 오랫동안 생존하며 활동할 수 있다. 말발굽 모양의 핵을 가지며 과립은 없다. 세포질은 풍부하다.

질환

백혈구의 질환은 크게 백혈구의 수가 증가하는 것과 감소하는 것으로 나눠 볼 수 있다. 백혈구의 수가 증가하는 것은 감염 등에 대한 반응에 의한 것일 가능성이 높지만 암과 관련된 것일 수도 있다.

백혈구 감소증

백혈구의 감소를 유발하는 질환의 종류는 다양하다. 호중구가 감소하는 경우가 가장 흔하며, 림프구가 감소하는 경우도 드물게 있다.

호중구 감소증

호중구 감소증은 선천적일 수도 있고 후천적일 수도 있다. 호중구가 감소하는 원인으로는 호중구 생산량이 감소하는 경우와 호중구의 제거율이 증가하는 경우가 있다. 대략 다음과 같은 원인이 있을 수 있다.

• 약물 - 화학요법, 설파제 또는 기타 항생제, 페노티아진, 벤조다이제핀, 항갑상선제, 항경련제, 퀴닌, 퀴니딘, 이도메타신, 프로카인아마이드, 티아지드
• 방사선
• 독극물 - 알코올, 벤젠
• 내재하는 질병 - 판코니 증후군, 코스트만 증후군, 순환성 호중구 감소증, 체디악-하가시 증후군
• 면역계 이상 - 콜라겐의 이상, 에이즈, 류마티스 관절염
• 혈구의 기능이상 - 거대적아세포성 빈혈, 척수이형성, 골수부전, 급성 백혈구감소증
• 심각한 감염
• 기타 - 굶주림, 비장기능항진증

림프구 감소증

림프구 감소증은 림프구의 총 개수가 1.0×10⁹개/L 이하로 감소하는 것으로, CD4+ T 세포가 감소하는 경우가 가장 흔하다. 호중구 감소증과 마찬가지로 선천성일 수도 있고 후천성일 수도 있다. 대략 다음과 같은 원인이 있을 수 있다.

• 선천성 - 중증복합성면역부전증, 공유변수면역결핍, 모세혈관확장성운동실조증, 비스코트-알드리히 증후군, 단지왜소증에 동반되는 면역결핍증, 흉선종에 동반되는 면역결핍증, 퓨린 뉴클레오사이드 포스포릴라아제 결핍, 유전성 다형성
• 혈구의 기능이상 - 재생불량성 빈혈
• 감염병 - 바이러스성 (에이즈, 사스, 서나일뇌염, 간염, 헤르페스, 홍역 등), 세균성 (결핵, 티푸스, 폐렴, 리케차증, 패혈증), 기생충성 (말라리아의 초기 단계)
• 약물 - 화학요법 (항림프구 글로불린 요법, 알렌투주맙, 당질코르티코이드)
• 방사선
• 큰 수술
• 기타 - ECMO, 신장 또는 골수이식, 혈액투석, 신부전, 심한 화상, 셀리악병, 심한 급성 췌장염, 유육종증, 단백질상실성장질환, 격렬한 운동, 암
• 면역계 이상 - 관절염, 루푸스, 쇼그렌 증후군, 중증근무력증, 전신성 혈관염, 베체트 유사 증후군, 피부근염, 베게너 육아종증
• 영양성/식이성 - 알코올 중독, 아연 결핍

백혈구 증가증

순환하는 혈액 중의 백혈구의 수가 증가한는 것을 백혈구 증가증이라 한다. 백혈구 증가증의 가장 흔한 원인은 염증이다. 백혈구 증가증의 원인은 크게 ① 골수에서의 백혈구 생산 증가 ② 골수에 저장된 백혈구의 방출 증가 ③ 동정맥에 부착된 백혈구의 감소 ④ 조직으로의 이동 감소의 네 가지로 나눠볼 수 있다.

호중구 증가증

호중구 증가증은 말초 순환계에서 호중구의 절대적인 숫자가 증가하는 것이다. 정상적인 호중구 수치는 나이에 따라 다르다. 호중구 증가증은 혈구의 문제에 의해(일차적) 또는 선행하는 질병에 의해 이차적으로 나타날 수 있다. 호중구 증가증의 가장 흔한 원인은 염증에 의해 이차적으로 발생하는 것이다.

일차적 원인

• 정상적인 기능 - 유전성 호중구 증가증, 만성 특발성 호중구 증가증
• 펠거-호이트 이상
• 다운증후군
• 백혈구 부착 부전증
• 가족성 한랭 두드러기
• 백혈병
• 비장절제술

이차적 원인

• 감염
• 만성 염증 - 류마티스 관절염, 크론병, 궤양성 대장염, 육아종성 감염(예-결핵), 만성 간염
• 흡연
• 스트레스
• 약물 - 코르티코스테로이드, 프레드니손, β-효현제, 리튬
• 암
• 용혈성 빈혈 또는 특발성 혈소판 감소성 자반증 등에 의해 말초 순환계에서 세포의 파괴가 증가하면 골수가 자극되어 호중구 증가증으로 이어질 수 있다.

호산구 증가증

정상적인 호산구 수는 0.65×10⁹개/L 미만이다. 호산구수는 신생아에서 더 많으며 나이, 하루 중 시간(아침에 낮아지고 밤에 높아짐), 운동, 환경, 알레르기원 등에 따라 달라진다.