WBC

백혈구의 주요 생리학적 기능은 면역 방어이다. 이들은 병원체나 이물질로부터 신체를 보호하는 최전선 방어 체계를 구성한다. 방어 기작은 크게 선천적 면역과 후천적 면역으로 나뉘며, 다양한 백혈구 종류가 각기 다른 역할을 수행한다.

선천적 면역은 비특이적이고 즉각적인 반응을 특징으로 한다. 호중구와 단핵구(혈액 내)/대식세포(조직 내)는 식세포 작용을 통해 세균 등을 직접 포식하여 제거한다. 자연살해세포(NK세포)는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 인식하고 파괴한다. 호산구와 호염구는 알레르기 반응이나 기생충 감염에 대응하며, 염증 매개물질을 분비한다.

후천적 면역은 특이적이고 기억 기능을 가진 반응이다. 림프구가 이 과정의 핵심을 담당한다. B림프구는 병원체의 특정 부분(항원)을 인식하면 형질세포로 분화하여 해당 항원에 맞는 항체를 생산한다. 이 항체는 병원체를 표시하거나 중화시킨다. T림프구는 직접 감염된 세포를 공격하거나(세포독성 T세포), 다른 면역세포들의 활동을 조정한다(보조 T세포). 이 과정에서 생성된 기억 림프구는 동일한 병원체가 재침입했을 때 더 빠르고 강력한 반응을 일으킨다.

이러한 방어 기작은 상호 보완적으로 작동한다. 선천적 면역이 초기 방어를 담당하며 동시에 후천적 면역을 활성화시키고, 후천적 면역은 선천적 면역의 효율을 높이는 사이토카인을 분비한다. 이 복잡한 네트워크를 통해 백혈구는 신체의 항상성을 유지한다.

염증은 조직 손상이나 감염에 대한 신체의 방어 반응이다. 백혈구는 이 복잡한 과정의 핵심 조절자 역할을 한다. 염증 반응의 시작, 유지, 그리고 종결 단계 모두에서 다양한 백혈구 아형이 상호작용하며 관여한다.

염증 초기에는 호중구가 가장 먼저 손상 부위로 대량으로 이동한다. 이들은 화학주성 물질에 이끌려 혈관 밖으로 빠져나와(탐출) 병원체를 포식하거나 사멸시킨다. 호중구는 또한 염증성 사이토카인과 케모카인을 분비하여 다른 면역 세포를 추가로 모집한다. 이후 단핵구가 유입되어 조직 내에서 대식세포로 분화하며, 이들은 병원체와 세포 파편을 제거하고 항원을 제시하여 적응 면역을 촉발한다.

염증 반응의 해소는 방어만큼 중요하다. 림프구의 일종인 조절 T 세포는 과도한 염증을 억제하는 역할을 한다. 또한, 대식세포는 염증을 유발하는 물질 대신 항염증성 사이토카인을 분비하여 반응을 종결시키고 조직 복구를 촉진한다. 호산구와 호염구도 알레르기성 염증과 같은 특정 상황에서 중요한 조절 기능을 수행한다. 이처럼 백혈구 군집의 정교한 균형과 상호작용이 적절한 염증 반응과 조직 항상성 유지의 기초가 된다.

호중구는 백혈구 중 가장 많은 비율을 차지하는 과립구의 일종이다. 이 세포의 핵은 여러 개의 엽으로 나뉘어 있어 다형핵 백혈구라고도 불린다. 호중구의 주요 기능은 세균 및 진균 감염에 대한 신속한 선천적 면역 반응을 수행하는 것이다.

호중구는 혈류를 순환하다가 감염 부위로 화학주성 신호를 따라 이동하여 조직으로 빠르게 유출된다. 이 과정을 주화성이라 한다. 병원체에 도달하면 식세포 작용을 통해 이를 포식하고, 세포 내 과립에 저장된 항균 물질(예: 라이소자임, 미엘로퍼옥시데이스)과 활성산소종을 이용하여 살해한다. 이때 형성되는 화농은 주로 사멸한 호중구와 병원체 잔해로 구성된다.

호중구의 수명은 매우 짧아, 혈류 내에서의 반감기는 약 6~8시간이며, 조직에서의 활동 기간은 1~2일 정도이다. 이들의 생성은 주로 골수에서 이루어지며, 조혈 성장 인자 중 하나인 G-CSF에 의해 조절된다.

림프구는 적응 면역을 담당하는 핵심적인 백혈구이다. 이들은 골수에서 유래하며, 흉선이나 골수에서 성숙 과정을 거쳐 림프절, 비장, 림프 조직 등에 주로 분포한다. 주요 기능은 특정 병원체를 인식하고 기억하여 표적 공격을 수행하는 것이다.

림프구는 크게 B 세포, T 세포, NK 세포(자연살해세포)로 분류된다. B 세포는 체액성 면역을 담당하며, 혈장세포로 분화하여 특정 항원에 결합하는 항체(면역글로불린)를 생산한다. T 세포는 세포매개성 면역을 주관하며, 세포독성 T 세포(살해 T 세포)는 감염된 세포나 암세포를 직접 파괴하고, 보조 T 세포는 다른 면역세포들의 활동을 조정한다. NK 세포는 선천 면역의 일부로, 특별한 감작 과정 없이 비정상 세포를 빠르게 공격한다.

이들의 수와 기능은 다양한 상태를 반영한다. 예를 들어, B 세포의 과잉 활성화는 자가면역질환과 관련될 수 있고, T 세포의 결핍은 후천면역결핍증후군(에이즈) 같은 심각한 면역 저하를 초래한다. 일부 림프구는 장기간 생존하여 동일한 병원체에 대한 재감염 시 빠르고 강력한 반응을 일으키는 면역 기억을 형성한다.

단핵구는 백혈구의 약 2~10%를 차지하는 비교적 큰 세포로, 말초 혈액에서 순환하며, 조직으로 이동하면 대식세포로 분화 및 성숙한다. 핵은 콩팥 모양 또는 말굽 모양을 보이는 경우가 많다. 주요 기능은 식세포 작용을 통한 병원체 제거, 죽은 세포 및 세포 파편의 청소, 그리고 항원 제시를 통해 적응 면역 반응을 시작하는 것이다.

조직 내 대식세포는 해당 조직에 고유한 이름으로 불리기도 한다. 예를 들어, 간에서는 쿠퍼 세포, 뇌에서는 미세아교세포, 뼈에서는 파골세포라고 한다. 이들은 각 조직에서 국소적인 방어 및 항상성 유지 역할을 수행한다. 대식세포는 병원체를 포식한 후, 그 항원 조각을 세포 표면에 제시하여 T 림프구를 활성화시키는 중요한 항원제시세포 역할도 담당한다.

단핵구/대식세포 계통의 이상은 다양한 질환과 연관된다. 단핵구 수의 현저한 증가는 만성 감염, 결핵, 자가면역질환, 또는 단핵구성 백혈병과 같은 혈액암에서 관찰될 수 있다. 반면, 대식세포의 기능 이상이나 과도한 활성화는 만성 염증성 질환이나 혈구탐식성 림프조직구증과 같은 심각한 상태를 초래할 수 있다.

호산구는 과립구의 일종으로, 세포질에 산성 염료에 잘 염색되는 커다란 과립을 지니고 있다. 이 과립에는 주요 염기성 단백질, 호산구 과산화효소, 호산구 양이온 단백질 등이 포함되어 있으며, 이들은 기생충 감염과 알레르기 반응에 중요한 역할을 한다.

주요 기능은 기생충 감염에 대한 방어이다. 특히 조직을 침범하는 큰 기생충에 효과적이다. 호산구는 항체가 기생충 표면에 결합하면 접촉하여 세포질 내 독성 단백질을 방출한다. 이 물질들은 기생충의 표피를 손상시켜 죽이거나 제거한다.

또한 알레르기 및 천식과 같은 염증성 질환에서도 중요한 역할을 한다. 호산구는 알레르겐에 노출되면 활성화되어 히스타민과 같은 염증 매개체를 분비하는 비만세포를 자극하는 물질을 방출한다. 이 과정은 염증 반응을 증폭시키고 조직 손상을 일으킬 수 있다.

정상적인 혈액 내 호산구 수치는 총 백혈구의 약 1-4%를 차지한다. 이 수치가 비정상적으로 증가하는 상태를 호산구 증가증이라고 한다. 주요 원인은 다음과 같다.

반대로, 코르티코스테로이드 치료 중이거나 심한 감염, 스트레스 상황에서는 호산구 수가 감소할 수 있다.

호염구는 백혈구의 한 종류로, 과립구에 속하며 세포질에 거친 염기성 과립을 가지고 있다. 전체 백혈구 중 약 0.5~1%를 차지하는 가장 드문 유형이다. 이 과립에는 히스타민, 헤파린, 다양한 효소와 같은 생리활성 물질이 풍부하게 함유되어 있다.

주요 기능은 알레르기 반응과 염증 반응에 관여하는 것이다. 특정 항원에 노출되면, 호염구 표면의 IgE 항체에 항원이 결합하여 세포가 활성화된다. 활성화되면 세포 탈과립이 일어나 히스타민 등을 분비하여 혈관 확장, 혈관 투과성 증가, 평활근 수축과 같은 즉각적인 과민반응을 유발한다. 또한, 류코트리엔 같은 물질을 새로 합성하여 염증 반응을 지속시키는 역할도 한다.

호염구 수치의 임상적 변화는 다음과 같은 상태를 시사할 수 있다.

호염구는 기생충 감염에 대한 방어에도 일부 관여하는 것으로 알려져 있으나, 그 역할은 호산구에 비해 제한적이다.

정상적인 백혈구 수치는 일반적으로 혈액 1마이크로리터(μL)당 4,000~11,000개 사이입니다. 이 범위는 검사를 수행하는 실험실과 사용하는 분석 장비에 따라 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 연령에 따라서도 변동이 있어, 신생아의 경우 수치가 더 높은 경향을 보입니다.

백혈구 수는 하루 중 시간대, 운동, 스트레스 수준, 흡연 여부 등 다양한 생리적 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 정상 범위를 벗어난 결과가 나왔더라도 반드시 병적 상태를 의미하는 것은 아닙니다. 임상적으로는 지속적이거나 현저한 이상이 있을 때 의미를 부여합니다.

백혈구의 구성 비율, 즉 백혈구 분획도 중요한 지표입니다. 정상적인 백혈구 분획은 대략 다음과 같습니다.

특정 세포 유형의 절대 수치를 계산하기 위해서는 총 백혈구 수에 해당 세포의 백분율을 곱합니다. 예를 들어, 총 백혈구 수가 10,000/μL이고 호중구 비율이 60%라면 절대 호중구 수는 6,000/μL입니다. 이 절대 수치는 비율만 보는 것보다 더 정확한 임상 정보를 제공합니다.

백혈구 수가 정상 범위를 초과하는 상태를 백혈구 증가증이라고 한다. 이는 신체가 감염, 염증, 스트레스 또는 특정 질환에 반응하는 일반적인 징후이다. 증가의 원인과 임상적 의미는 주로 어떤 종류의 백혈구가 증가했는지에 따라 달라진다.

백혈구 증가증 자체는 질환이 아니라 다른 기저 문제의 결과로 나타나는 소견이다. 따라서 치료는 증가를 유발한 원인 질환을 해결하는 데 초점을 맞춘다. 예를 들어, 세균 감염으로 인한 호중구 증가증은 항생제 투여로, 알레르기로 인한 호산구 증가증은 항히스타민제나 스테로이드 사용으로 접근한다. 그러나 백혈병이나 골수 증식성 종양과 같은 악성 질환에서 발생하는 백혈구 증가증은 매우 높은 수치를 보일 수 있으며, 이 경우 화학요법이나 표적 치료 등 직접적인 혈액학적 치료가 필요하다.

백혈구 감소증은 혈액 내 백혈구 총 수가 정상 범위보다 낮은 상태를 의미한다. 일반적으로 성인의 경우 혈액 1마이크로리터당 4,000개 미만의 백혈구 수를 기준으로 한다[2]. 이는 골수에서의 백혈구 생성이 억제되거나, 말초 혈액에서의 파괴가 증가했음을 시사한다.

백혈구 감소증의 주요 원인은 다음과 같이 분류할 수 있다.

백혈구 감소증의 증상은 주로 감염에 대한 방어 능력이 떨어져 발생한다. 환자는 쉽게 피로를 느끼고, 반복적인 감염에 시달리며, 발열, 인후통, 구강 궤양 등을 경험할 수 있다. 특히 호중구 감소가 두드러질 경우 세균 감염에 대한 위험이 크게 증가한다.

진단은 완전 혈구 계수(CBC) 검사를 통해 확인하며, 감소한 백혈구의 종류를 정확히 파악하기 위해 혈액 도말 검사가 함께 시행된다. 치료는 근본 원인에 따라 달라진다. 약물에 의한 경우 해당 약물 중단을 고려하며, 감염이 동반되었을 때는 적절한 항생제 치료가 필수적이다. 심한 경우 조혈 성장 인자 주사로 골수 기능을 자극하거나, 면역억제제를 사용하기도 한다.

완전 혈구 계수는 혈액 검사의 가장 기본적이고 핵심적인 항목 중 하나로, 혈액 내 세포 성분의 양적 평가를 제공합니다. 이 검사는 일반적으로 정맥에서 채취한 혈액 샘플을 자동 혈구 분석기를 통해 분석하여 수행됩니다. 주요 측정 항목에는 적혈구, 혈소판, 그리고 총 백혈구 수가 포함되며, 백혈구에 대해서는 총수(WBC count) 외에도 종종 백혈구 감별계수(WBC differential count)가 함께 보고됩니다.

백혈구 감별계수는 총 백혈구 수를 구성하는 주요 세포 유형인 호중구, 림프구, 단핵구, 호산구, 호염구의 상대적 비율(%)과 절대 수치(세포/μL)를 나타냅니다. 이는 단순한 총수 이상의 임상적 정보를 제공하며, 감염의 원인(세균 vs. 바이러스) 추정, 알레르기 반응 평가, 특정 혈액암이나 염증성 질환의 진단에 중요한 단서가 됩니다.

검사 결과는 환자의 연령, 성별, 검사 당시의 건강 상태(예: 스트레스, 운동)에 따라 변동될 수 있으므로, 정상 참고치 범위와 함께 임상 증상과 다른 검사 결과를 종합적으로 해석해야 합니다. 비정상적인 수치가 발견되면, 원인 규명을 위해 더 정밀한 검사(예: 혈액 도말 검사, 골수 검사)가 진행될 수 있습니다.

혈액 도말 검사는 완전 혈구 계수 검사에서 이상이 발견되었을 때, 또는 특정 혈액 질환이 의심될 때 시행하는 현미경적 관찰 검사입니다. 이 검사는 혈액 한 방울을 슬라이드 글라스 위에 얇게 펴서 염색한 후, 현미경으로 직접 각종 혈구의 형태, 크기, 색조, 그리고 상대적 비율을 평가합니다.

검사는 주로 호중구, 림프구, 단핵구, 호산구, 호염구의 분화 상태와 비정형 세포의 유무를 확인하는 데 중점을 둡니다. 예를 들어, 호중구의 핵 분절 정도, 세포질 내 과립의 존재, 또는 림프구의 크기와 형태 변화를 관찰합니다. 이는 감염(박테리아 또는 바이러스), 염증, 빈혈, 또는 혈액암과 같은 질환의 진단에 중요한 단서를 제공합니다.

이 검사는 특히 급성 백혈병의 진단에서 결정적인 역할을 합니다. 백혈병 세포(폭발세포)가 혈액에 나타나는지 확인하고, 이를 통해 골수 검사가 필요한지 여부를 판단하는 선별 검사로 활용됩니다. 또한, 말라리아와 같은 기생충 감염의 경우, 적혈구 내 기생충을 직접 관찰하여 확진을 내릴 수 있습니다.

백혈구 수치의 변화는 다양한 감염성 질환의 중요한 지표가 된다. 세균 감염, 특히 급성 염증을 동반하는 경우에는 주로 호중구 수가 현저히 증가하는 호중구 증가증이 나타난다. 이는 골수에서 호중구의 생성과 방출이 촉진되고, 혈관 내 순환 시간이 길어지기 때문이다. 반면, 바이러스 감염의 경우에는 호중구 수는 감소하거나 정상 범위를 유지하면서 림프구 수가 상대적으로 증가하는 림프구 증가증 패턴을 보이는 경우가 많다.

특정 병원체에 의한 감염은 특징적인 백혈구 분획의 변화를 유발한다. 예를 들어, 단핵구증을 일으키는 엡스타인-바 바이러스 감염 시에는 비정형 림프구가 혈액 도말 검사에서 관찰된다. 결핵이나 말라리아, 진균 감염과 같은 만성 감염에서는 단핵구 수가 증가할 수 있다. 기생충 감염이나 알레르기 반응과 관련된 질환에서는 호산구 수가 증가하는 호산구 증가증이 동반된다.

감염의 중증도와 백혈구 반응 사이에는 밀접한 연관성이 있다. 심각한 패혈증이나 독소에 의한 감염의 경우, 초기에는 호중구 수가 매우 높아질 수 있지만, 병이 진행되어 골수 기능이 억제되면 오히려 백혈구 감소증으로 전환될 수 있다. 이는 예후가 좋지 않음을 시사하는 징후이다. 따라서, 완전 혈구 계수 검사를 통한 백혈구 수와 분획의 추적 관찰은 감염의 원인을 추정하고, 치료 반응을 평가하며, 합병증을 예측하는 데 필수적이다.

백혈병은 골수나 림프계에서 비정상적인 백혈구가 통제 없이 증식하는 악성 질환이다. 이 과도한 증식은 정상적인 조혈을 방해하여 빈혈, 출혈 경향, 감염에 대한 취약성을 초래한다. 백혈병은 급성과 만성으로, 그리고 림프구 계열에서 기원하는 림프구성 백혈병과 골수구 계열에서 기원하는 골수성 백혈병으로 분류된다[4]. 주요 증상으로는 피로, 원인 불명의 발열, 체중 감소, 빈번한 감염, 쉽게 멍드는 현상 등이 포함된다.

림프종은 주로 림프절과 같은 림프계 조직에서 발생하는 암이다. 림프종은 크게 호지킨 림프종과 비호지킨 림프종으로 나뉜다. 호지킨 림프종은 특징적인 리드-스턴버그 세포의 존재로 진단되며, 비교적 예후가 좋은 편이다. 반면, 비호지킨 림프종은 다양한 아형을 포함하는 더 흔한 질환군이다. 림프종의 주요 증상은 통증 없는 림프절 비대, 발열, 야간 발한, 체중 감소 등이다.

이들 혈액암의 진단은 완전 혈구 계수, 혈액 도말 검사, 골수 검사, 림프절 생검 및 영상 검사를 통해 이루어진다. 백혈병과 림프종은 모두 백혈구의 비정상적인 증식과 관련이 있지만, 발생 부위와 질환의 특성이 다르다. 아래 표는 두 질환의 주요 차이점을 요약한다.

치료는 질환의 종류와 진행 단계에 따라 달라지며, 화학요법, 방사선치료, 면역요법, 표적 치료 및 조혈모세포 이식 등을 포함한다. 특히 만성 골수성 백혈병의 경우, 티로신 키나아제 억제제와 같은 표적 치료제가 치료 패러다임을 크게 변화시켰다.

자가면역질환은 본래 외부 침입자를 공격해야 할 면역계가 오작동하여 자신의 정상적인 세포와 조직을 공격하는 상태를 말한다. 이 과정에서 다양한 종류의 백혈구가 복잡하게 관여한다. 특히 B림프구에 의해 생성되는 자가항체와 T림프구의 공격이 주요 병리 기전으로 작용한다[5].

주요 자가면역질환과 관련된 백혈구의 역할은 다음과 같이 요약할 수 있다.

이러한 질환의 진단에는 특정 자가항체를 검출하는 혈청학적 검사와 함께, 완전 혈구 계수(CBC)를 통한 백혈구 수치 및 분획 변화가 보조 지표로 활용된다. 치료는 과도한 면역 반응을 억제하는 데 초점을 맞추며, 코르티코스테로이드, 면역억제제, 또는 B림프구를 표적으로 하는 생물학적 제제 등을 사용한다. 최근 연구는 특정 T림프구 아형이나 사이토카인의 역할을 표적으로 하는 보다 정밀한 치료법 개발로 이어지고 있다.

항생제는 세균 감염을 치료하는 데 사용되는 약물이다. 이들은 세균의 세포벽 합성을 억제하거나 단백질 합성을 방해하는 등 다양한 기전으로 작용하여 세균을 사멸시키거나 증식을 억제한다. 세균 감염 시 호중구와 같은 백혈구 수치가 상승하는 경우가 많으며, 적절한 항생제 치료는 감염을 제어하고 과도한 염증 반응을 완화하여 백혈구 수치를 정상화하는 데 기여한다. 항생제 선택은 감염 부위와 의심되는 병원체, 지역별 내성 패턴을 고려하여 이루어진다.

항바이러스제는 바이러스의 복제 주기를 방해하여 증식을 억제하는 약물이다. 인플루엔자 바이러스, 헤르페스 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, HIV 등 특정 바이러스 감염 치료에 사용된다. 바이러스 감염은 종종 림프구 수의 변화를 동반한다. 예를 들어, 단핵구증을 일으키는 엡스타인-바 바이러스 감염 시에는 단핵구와 비정형 림프구가 증가할 수 있다. 항바이러스제는 바이러스 부하를 줄여 면역 체계의 부담을 덜어주는 역할을 한다.

이들 약물의 사용은 감염의 원인을 직접적으로 공격하여 해결함으로써, 감염에 반응하여 발생한 이차적인 백혈구 수치 이상을 교정하는 간접적인 효과를 가진다. 그러나 약물의 부작용으로 인해 오히려 백혈구 수가 감소할 수도 있다. 예를 들어, 일부 항생제는 골수 억제를 유발하여 백혈구 감소증을 일으킬 수 있다. 따라서 치료 중에는 정기적인 완전 혈구 계수 검사를 통해 백혈구 수를 모니터링하는 것이 중요하다.

화학요법은 주로 정맥 주사나 경구 투여를 통해 전신에 퍼지는 항암제를 사용하여 빠르게 분열하는 암 세포를 표적으로 삼는다. 백혈병과 같은 혈액암 치료에서 화학요법은 비정상적으로 증식하는 백혈구 또는 그 전구 세포를 제거하는 데 핵심적인 역할을 한다. 그러나 이 과정에서 정상적인 조혈모세포도 영향을 받아 백혈구 감소증을 비롯한 다양한 부작용이 발생할 수 있다[6].

방사선치료는 고에너지 방사선을 특정 부위에 조사하여 국소적인 암 세포의 DNA를 손상시켜 사멸시키는 방법이다. 림프종 치료나 조혈모세포 이식 전 준비 요법으로 종종 사용된다. 특히, 전신에 방사선을 조사하는 전신 방사선 조사는 이식 전 환자의 골수를 공간을 만들고 잔류 암 세포를 제거하기 위해 수행된다.

두 치료법은 단독으로 또는 병용되어 사용된다. 화학요법과 방사선치료를 결합한 동시병용치료는 치료 효과를 상승시키는 경우가 많지만, 부작용도 더욱 심해질 수 있다. 치료 계획은 암의 종류, 병기, 환자의 전반적인 건강 상태에 따라 개별적으로 수립된다.

조혈모세포 이식은 기능이 손상되거나 파괴된 골수를 건강한 조혈모세포로 대체하는 치료법이다. 이는 주로 고용량의 항암 화학요법이나 방사선치료 후, 환자의 조혈 및 면역 체계를 재건하기 위해 시행된다. 이식된 조혈모세포는 골수에 정착하여 새로운 적혈구, 백혈구, 혈소판을 생성하는 기능을 회복시킨다. 이 치료는 특히 백혈병, 림프종, 다발성 골수종과 같은 혈액암, 그리고 중증 재생불량성빈혈과 같은 비암성 질환에서 중요한 역할을 한다.

조혈모세포 이식은 공여자 유형에 따라 크게 두 가지로 구분된다. 자가 조혈모세포 이식은 환자 자신의 조혈모세포를 미리 채취하여 보관했다가, 고강도 치료 후 다시 주입하는 방식이다. 반면, 동종 조혈모세포 이식은 건강한 공여자(보통 HLA[7]가 일치하는 형제자매나 무관련 등록자)로부터 조혈모세포를 제공받아 이식한다. 동종 이식의 경우, 이식된 면역세포가 환자의 암세포를 공격하는 이식편대종양효과를 기대할 수 있지만, 반대로 공여자의 면역세포가 환자의 정상 조직을 공격하는 이식편대숙주병의 위험이 따른다.

이식 과정은 크게 세 단계로 나뉜다. 첫째, 공여자로부터 조혈모세포를 채취하는 '동원 및 채집' 단계이다. 둘째, 환자에게 고용량의 항암제나 방사선을 투여하여 기존의 병든 골수를 제거하는 '전처치' 단계이다. 마지막으로, 정맥을 통해 건강한 조혈모세포를 주입하는 '이식' 단계이다. 이식 후에는 새로운 혈구 수가 회복될 때까지 몇 주간 심각한 감염, 출혈, 빈혈의 위험이 존재하며, 면역억제제 투여와 무균 관리가 필수적이다.

최근에는 완전히 일치하는 공여자가 없을 경우, 부분적으로 일치하는 가족(예: 부모, 자녀)을 공여자로 활용하는 반일치 동종 이식 기술이 발전하여 치료 기회를 확대하고 있다. 또한, 제대혈에서 채취한 조혈모세포를 이용한 제대혈 이식도 활발히 이루어지고 있다.