염증 수용체 외부 병원체나 조직 손상에 반응하여 염증 반응을 시작하게 하는 면역계의 감지 센서 역할을 합니다. 이들은 세포막이나 세포질, 내막소기관 등에 존재하며, 다양한 외부 자극—세균, 바이러스, 진균, 기생충, 또는 손상된 자가물질—을 인식한 후, 적절한 신호전달 경로를 통해 면역 반응을 유도합니다. 염증 수용체는 면역세포뿐만 아니라 상피세포, 섬유아세포, 심지어 일부 신경세포에도 존재하며, 감염 초기에 빠르게 반응하여 선천면역의 첫 단계를 담당합니다. 본 글에서는 염증 수용체의 정의, 대표 유형, 구조와 작용 원리, 인식 기전, 관련 질환, 연구 응용 사례 등을 표 중심으로 자세히 정리합니다.
염증 수용체 정의
염증 수용체 PAMPs (병원체 연관 분자 패턴)이나 DAMPs (손상 연관 분자 패턴)를 인식해 면역반응을 유도하는 분자 수용체입니다. PAMPs는 세균의 LPS, 바이러스의 RNA 조각, 진균의 베타글루칸 등 병원체에 특이적인 분자입니다.
DAMPs는 세포 손상 시 방출되는 ATP, 요산, HMGB1 단백질 등으로, 자가 세포에서 기원한 위험 신호입니다.
이러한 분자들은 염증 수용체에 의해 인식되며, NF-κB, MAPK, IRF 등의 경로를 통해 염증성 사이토카인이나 인터페론이 생성됩니다.
| PAMPs | 병원체 고유 성분 (LPS, 이중가닥 RNA 등) |
| DAMPs | 자가 조직 손상 유래 성분 (ATP, HMGB1 등) |
| 수용체 기능 | 위 분자 인식 후 염증 신호 활성화, 면역세포 동원 |
염증 수용체 대표 유형
염증 수용체 위치와 작용 기전에 따라 여러 유형으로 나뉘며, 대표적으로 아래 네 가지가 중요합니다.
| Toll-like receptor (TLR) | 세포막, 엔도좀 | LPS, ssRNA, dsRNA 등 | NF-κB, IRF, MAPK |
| NOD-like receptor (NLR) | 세포질 | 세포벽 파편, peptidoglycan | 카스페이스-1, 인플라마좀 활성화 |
| RIG-I-like receptor (RLR) | 세포질 | 바이러스 RNA | IRF3, 인터페론 생성 |
| C-type lectin receptor (CLR) | 세포막 | 곰팡이, 글루칸 | SYK, CARD9, 사이토카인 유도 |
염증 수용체 역할과 세부
염증 수용체 TLR은 가장 대표적인 염증 수용체이며, 병원체 인식을 통해 선천면역의 초기 경로를 활성화합니다.
각 TLR은 특정 PAMPs를 인식하며, 수용체의 조합과 위치에 따라 반응이 달라집니다.
| TLR2 | 펩티도글리칸, 리포테이코산 | 그람양성균, 진균 | 세포막 |
| TLR3 | 이중가닥 RNA | 바이러스 | 엔도좀 |
| TLR4 | LPS (지질다당류) | 그람음성균 | 세포막 |
| TLR5 | 플라젤린 | 운동성 세균 | 세포막 |
| TLR7/8 | 단일가닥 RNA | RNA 바이러스 | 엔도좀 |
| TLR9 | CpG DNA | DNA 바이러스 | 엔도좀 |
TLR은 MyD88 또는 TRIF라는 어댑터 단백질을 통해 신호를 전달하며, 결과적으로 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6 등) 생성이 유도됩니다.
인플라마좀
NLR은 세포질 내에서 박테리아 세포벽 성분, 손상 분자 등을 감지하여 **인플라마좀(inflammasome)**이라는 단백질 복합체를 형성합니다.
인플라마좀은 카스페이스-1을 활성화시키고, IL-1β, IL-18 같은 염증성 사이토카인을 성숙 및 분비시킵니다.
대표적인 NLR로는 NLRP1, NLRP3, NLRC4 등이 있으며, 특히 NLRP3는 가장 널리 연구된 인플라마좀 활성 수용체입니다.
NLR 종류 활성 조건 관련 질환 예시
| NLRP3 | 요산 결정, ATP, 세포 내 ROS | 통풍, 동맥경화, 대사성질환 |
| NLRC4 | 세균 플라젤린, T3SS | 장염, 세균 감염 |
| NOD1/2 | 박테리아 펩티도글리칸 | 크론병, 자가면역성 장염 |
항바이러스 방어
RLR은 세포질 내 이중가닥 RNA, 5'-삼인산 ssRNA와 같은 바이러스 유래 물질을 인식합니다.
주요 수용체는 RIG-I, MDA5이며, 이들은 MAVS 단백질과 결합해 IRF3/7 경로를 활성화하고, 인터페론(IFN) 생성을 유도합니다.
인터페론은 주변 세포로 분비되어 바이러스 증식 억제, 면역세포 활성화 등의 효과를 보입니다.
이상과 관련 질환
염증 수용체의 기능 이상은 과도한 염증 반응 또는 면역저하로 이어질 수 있습니다.
| 과활성화 | 만성염증, 자가면역질환 | 건선, 통풍, 류마티스 관절염 |
| 기능저하 | 병원체 인식 실패, 감염 민감성 증가 | 반복 감염증, 만성 간염 |
| 유전적 돌연변이 | 선천면역 이상, 염증 경로 오작동 | NOD2 돌연변이 – 크론병, NLRC4 – 장염 |
주요타겟 활용
염증 수용체는 항염증 약물, 백신 보조제, 자가면역 억제제 개발의 주요 타겟으로 활용되고 있습니다.
TLR4 길항제는 패혈증이나 만성염증 질환에서 염증을 조절하는 약물로 개발 중이며,
NLRP3 인플라마좀 억제제는 통풍, 대사성증후군, 신경염증질환 등에서 임상 연구가 활발합니다.
또한, TLR 작용제는 항암 백신의 면역증강제로 사용되어 면역세포 활성화를 유도하고 있습니다.
염증 수용체 병원균이나 손상 신호를 가장 먼저 감지하고, 면역 반응을 시작하는 핵심 단백질입니다. 그 복잡한 신호전달 네트워크는 인간의 면역계가 얼마나 정교하게 작동하는지를 보여주며, 동시에 조절 실패 시 심각한 질환으로 이어질 수 있는 양날의 검이기도 합니다. 이를 정확히 이해하고 조절하는 것이 현대 의학에서 염증성 질환과 감염 질환을 해결하는 핵심 열쇠입니다.