면역 반응의 시작, PAMP와 DAMP란 무엇인가요?

우리 몸은 외부에서 침입한 병원체뿐만 아니라, 내부에서 발생한 세포 손상까지 감지해 면역 반응을 유도합니다.
그 중심에는 PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns) 와 DAMP (Damage-Associated Molecular Patterns) 라는 경고 신호가 있습니다.
이번 글에서는 PAMP와 DAMP의 정의, 작용 메커니즘, 예시, 차이점 등을 아주 자세히 설명드리겠습니다.

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병원체가 들어오면 우리 몸은 어떻게 반응할까? – 면역반응 전체 흐름 정리

 

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1️⃣ PAMP란? (병원체 연관 분자 패턴)

📌 정의

PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns) 는 병원체(세균, 바이러스, 곰팡이 등)의 고유한 분자 구조로, 우리 몸의 면역세포가 외부 침입을 인식할 수 있도록 해주는 신호입니다.

이 구조는 병원체마다 고유하지만, 그 집단 내에서는 공통된 패턴을 가집니다. 따라서 선천면역계가 이를 빠르게 인식할 수 있습니다.

🧬 PAMP의 대표적 예시

• LPS (Lipopolysaccharide): 그람음성균의 세포벽 성분
• Peptidoglycan: 그람양성균의 세포벽
• Flagellin: 세균의 편모 단백질
• CpG DNA: 바이러스나 세균에서 흔한 비메틸화 CpG 서열
• dsRNA: 일부 바이러스의 이중가닥 RNA

🧠 감지하는 수용체

PAMP는 PRR (Pattern Recognition Receptor, 패턴인식수용체) 에 의해 인식됩니다. 대표적으로:

• TLR (Toll-like receptors)
• NOD-like receptors (NLRs)
• RIG-I-like receptors (RLRs)

이들 수용체는 선천면역세포(예: 대식세포, 수지상세포) 에 주로 존재하며, PAMP를 인식한 뒤 염증 반응 및 인터페론 생성을 유도합니다.

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2️⃣ DAMP란? (손상 연관 분자 패턴)

📌 정의

DAMP (Damage-Associated Molecular Patterns) 는 외부 병원체가 아니라, 세포 손상이나 괴사가 일어날 때 세포 내에서 유래된 분자로, 우리 몸이 비정상적인 조직 상태를 감지하게 해줍니다.

즉, 외부 침입이 없어도 우리 몸의 세포가 손상되었을 때 발생하는 내부 경보 신호입니다.

🧬 DAMP의 대표적 예시

• HMGB1 (High Mobility Group Box 1): 세포핵 내 단백질, 괴사 시 방출
• ATP: 세포 외로 유출되면 '위험' 신호로 작용
• DNA/RNA: 세포 내 핵산이 세포 밖으로 노출될 경우
• Heat Shock Proteins (HSPs): 스트레스 반응 단백질
• Uric acid crystals: 요산 결정, 통풍 유발

🧠 감지하는 수용체

PAMP와 마찬가지로 DAMP 역시 PRR에 의해 인식됩니다.

• TLR2, TLR4: HMGB1이나 HSP 인식
• NLRP3 인플라마좀: ATP, uric acid crystals 인식 → IL-1β 생성 유도

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면역 폭탄의 스위치, 인플라마좀 완전 정리

 

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3️⃣ PAMP vs DAMP: 비교 정리

구분	PAMP	DAMP
출처	외부 병원체	우리 몸 내부 손상 세포
예시	LPS, dsRNA, flagellin 등	HMGB1, ATP, uric acid 등
역할	감염 인식	조직 손상 인식
인식 수용체	PRR (TLR, NLR, RLR 등)	PRR (TLR, NLR 등)
결과	염증, 면역세포 활성화, 사이토카인 분비	염증 반응, 조직 복구 신호 유도

 

 

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4️⃣ 작동 메커니즘: 세포 수준에서 보는 PAMP/DAMP 반응

✅ 1단계: 인식

• 대식세포, 수지상세포, 호중구 등이 PAMP 또는 DAMP를 PRR로 감지

✅ 2단계: 신호전달

• NF-κB, MAPK 경로 등이 활성화되며 염증 유전자 발현

✅ 3단계: 면역반응 유도

• 사이토카인 (TNF-α, IL-1β 등) 분비
• 면역세포 모집 (neutrophil, monocyte 등)
• 감염 제거 or 손상 부위 제거 및 조직 복구

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5️⃣ PAMP와 DAMP의 조합: 면역반응을 증폭시키다

현실에서는 PAMP와 DAMP가 동시에 작동하는 경우가 많습니다.
예를 들어, 세균 감염이 조직 괴사를 유발할 경우,

• 세균으로부터 나온 PAMP
• 괴사된 세포에서 유래한 DAMP
  이 둘이 함께 면역 시스템을 자극하여 더 강력한 염증 반응을 일으킵니다.

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6️⃣ 임상적 응용: 왜 중요할까?

• ✅ 백신 개발: PAMP를 활용한 면역보조제 (예: CpG DNA)
• ✅ 자가면역 질환 연구: DAMP에 의한 면역 오작동
• ✅ 암 면역치료: 암세포에서 나오는 DAMP를 이용해 면역 활성화
• ✅ 패혈증: PAMP와 DAMP가 모두 폭발적으로 작동해 생명을 위협

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마무리: 면역의 조기경보 시스템, PAMP와 DAMP

우리 몸은 놀라울 정도로 정교한 위험 감지 시스템을 갖추고 있습니다.
PAMP는 ‘외부에서 들어온 적’을, DAMP는 ‘내부에서 생긴 문제’를 빠르게 인식하여 적절한 면역 반응을 유도합니다.

PAMP와 DAMP의 균형은 감염에 대한 방어와 자가면역 질환의 방지 사이에서 중요한 역할을 하며,
앞으로의 면역학·의학 연구에서 핵심 키워드로 자리잡고 있습니다.