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201310/15

免疫の仕組み

まず、免疫系の仕組みなどを先に済ましてから、免疫系がからむ病気等を 幾つか個々に見て行きたいと思います。

出てくる言葉の意味は、後程って事で、生体防御の概略おば。

人の体には、生体防御の壁として大きく分けますと、3つのバリアがある そうです。

第一の壁は「皮膚バリア」、第二が「粘膜バリア」、第三が「組織内バリア」

組織内のバリアは2重防御になっており、一つが、初期防御系である「自然免疫」と言われるもので、もう一つが「免疫」と一般に言われる「獲得免疫」です。

 

陸上で生活している微生物にとって、外界は定着・増殖に適した環境とは言えません。

で、なんとか動物の体内に侵入して増殖しようとします。

この侵入阻止の最前線は、皮膚になるわけで、微生物や有害物質の侵入防 止が主な役割になります。

皮膚は厚く密な細胞層から構成されており、攻撃は仕掛けませんが、機械的に微生物を跳ね返す役割をします。

それも、単なる壁ではなく、角化した皮膚の表面細胞を垢として絶えず流し去っています。これは、老化した細胞の排除という目的もありますが、それと同時に付着した微生物や有害物質を効率よく排除してしまう機能ももっています。(*^^*)(*^^*) ~~(x_x) 次が、腸管・気道・肺などを覆っている粘膜のバリアで、ここを通過して侵入を謀る微生物が闘いの相手になります。 肺の場合ですと、吸い込まれた空気は、最後は肺胞という小さな空間に到着して、ここで、酸素と炭酸ガスのガス交換が行われます。

この肺胞は、酸素交換に働く上皮細胞で覆われており、その細胞層の表面に粘液で包まれた、肺胞マクロファージという大食漢の補食細胞が常駐しておりまして、空気と一緒に入ってきた異物を直接捉えて食べてしまいます(^^; 口から入った細菌は、もっとひどい仕打ちを受けます(^^;;;; まず、唾液に含まれている酵素が細菌を分解しにかかります。この難を逃れたと思ったのもつかの間、今度は胃でPH1という強酸の環境にさらされます。このPHは普通の細菌が生存できるようなレベルではありません(^^;

どれくらい凄いかと言いますと、コレラ菌は、この強烈な酸で、1/10000に減るそうです(^^;

ところが、最近噂の病原性大腸菌O157等は、耐酸性が強く、1/10 程度にしか減らないそうで(ーー;

腸になりますと、非常に複雑な免疫が働くので、それは後述に(^^;

 

こうした、2つのバリアをくぐり抜けて侵入してきた異物に対しては、いよいよ生体内のバリアが機能します。(この部分が今回のシリーズの核心です(^^;)

この第3の戦場は、白兵戦による殺戮の場です(^^; ここでは、外来の異物だけでなく、先に書きましたように体の中で作り出される多くの物も対称になります。 老廃した赤血球やら傷ついた細胞、作りすぎたり役割を終えた活性物質や、ガン細胞のような自己由来の非自己細胞等々・・・・・。

暴れるお客さんに対しましては、大体順番としては、体液中の活性物質郡が最初にお出迎えをし、次に補体やインターフェロンの様な防御因子が丁寧に対応し、好中球やマクロファージが集まってきてお食事を開始します(^^;

ここまでは、自然免疫部隊です。

それでも暴れる方は、獲得免疫部隊の抗体や感作リンパ球が集まってきて、ぼこぼこにしてしまいます(^^;

このほかには、抗原刺激を受けないでも異物的細胞を破壊するNK細胞(naturalkiller cell:ナチュラルキラー細胞)や、寄生虫に付着していじめる(^^;、好酸球等がそれぞれの局面で活躍するそうです。

 

自然免疫は通常防衛部隊、獲得免疫は非常召集防衛部隊と思えばよろしいかと(^^;

 

さて、免疫には、自然免疫と獲得免疫があると書きました。

これから単に「免疫」と書いたときは、獲得免疫の方を指すと思って下さい。 自然免疫と獲得免疫は、連続した共同作戦で生命を守っています。

人が眠っていようが、起きていようが、常に体内では、これらのミクロの 戦士が闘いを繰り広げています。

発熱や発汗、痛み等は、こらら戦場で闘いが行われていることを示しています。

獲得免疫は、かなり進化した生体防御システムということで、脊椎動物以降でないと現れないそうです。

地球上の生物を見ますと、脊椎をもっていない無脊椎動物の方が圧倒的に 多く、それら獲得免疫を持たない生物達も必死に生きています。

例えば、昆虫の体内は、ほぼ無菌状態に保たれているそうですが、これは、 自然免疫が大車輪でフル回転している結果なのだそうです。

ちょっと話はずれますが、大人のジュエリー(ランジェリーではない(^^;) と言いますと、真珠(^^)この真珠は、アコヤ貝の中に核になる物を入れて作りますが、アコヤ貝か ら見れば、いきなり体内に異物が入ってきたわけですから、これを排除しようと生体防御の為の細胞が集まり、貝殻に融合させようとするのだそうです。

実際寿命の長い貝の内側は、この様に貝殻に融合された異物で、でこぼこしているそうです。

この異物排除をしようと頑張ったアコヤ貝の生体防御機能の残骸が、あの真珠の輝きなのです(^^;

さて、免疫というのはよく「鍵と鍵穴」という例えを使われます。

侵入してきた異物を鍵とすると、それに対抗する免疫細胞や抗体は鍵穴になります。

即ち、細菌やウィルスの細胞膜に特定の構造があり、その構造と噛み合っ たときに初めて、免疫細胞や抗体はそれらと結合することが出来、それによって免疫系の効力が発揮されます。この鍵と鍵穴が合わなければ免疫系 の働きは発動されません。自然免疫は原生動物を始め、ほとんどの生物でももっており、NK細胞も 環形動物や節足動物の一部はもっていることが確認されているそうです。

獲得免疫のメカニズムは、原始的な魚である、ヤツメウナギ以上の動物で ある脊椎動物の出現とほぼ同時に出現したようです。

ですから、魚以上の免疫系は人と大体同じ機能を持っていると言えるそうです。

それに加えて、高度に進化した動物には、リンパ球を中心とした生体防御 の細胞が集落を作って独立した臓器をつくっているそうで、これが<STRONG>脾臓やリンパ節</STRONG>で、そこでの主な免疫構成細胞は、T細胞・B細胞・マクロファージ系細胞だそうです。

 

獲得免疫という進化したシステムを持ち始めたばかりの下等脊椎動物には こうした場はないそうで、効率よく抗体や感作リンパ球を作る専門的な場所が動物の進化とともに出現してきたと言えるようです。 免疫系には、自然免疫・獲得免疫というわけ方の他にも、液性免疫と細胞性免疫という区分があります。

自然免疫系ですと、液性免疫に含まれるのは、補体やインターフェロン・ リゾチームなどで、細胞性免疫に属するのが、NK細胞やマクロファージになります。

 

これが、獲得免疫系ですと、液性免疫は抗体、細胞性免疫はT細胞という事になります。

大体の異物は、自然免疫が処理をしてしまいますが、中には非常に強い毒 性や浸透性をもった物が侵入してくる場合があります。

こうなりますと、自然免疫だけでは防御しきれなくなり、免疫発動となり ます。

この時の大雑把な対応の仕方は、バクテリア相手の場合は液性免疫である抗体が、ウィルス相手の場合は細胞性免疫のキラーT細胞が対応して処理するということになるようです。

 

さて、まずは、常に活動しているマクロファージ等の貪食細胞の動きを見 てみます。

これらは、食細胞と言われる物で、異物を食べて分解してしまいます。

食細胞は、原生動物から人間に至るまで、ほとんどの生物がもっています。 組織内でまず最初に外来の方々をお迎えするのが、遊走性食細胞とかアメーバ様細胞と言われているアメーバ達です。

アメーバですので、原始的な単細胞生物です。

人の体内には、好中球やマクロファージと言われる食細胞系のものと、好 酸球や好塩基球という顆粒球系のものがあり、これらが異物に対して最初の闘いの火蓋を切ります。

これらのアメーバ達にもちゃんと分担がありまして、食細胞系のアメーバである、マクロファージや好中球は食って食って食いまくります(^^;

食欲不振気味(^^;の好酸球や好塩基球の方は、活性物質の分泌を主な機能 としているようです。

ちなみに、「マクロファージ」というのは、「大食い」という意味だそう です(^^;;;;

食細胞の行動パターンですが、大部分のマクロファージは、骨髄で作られ、 まだ未熟な状態で血流に乗って全身を循環し、一部が肝臓・脾臓・肺等に定着して、「定着型マクロファージ」として、異物迎撃に備えるそうです。

定着しないで血流に乗って巡回を続ける未熟型マクロファージは、「単球」と呼ばれ、異物が侵入すると、この単球が活動を始め、異物の周りに集合し、ぱくぱく食べて消化してしまいます。

マクロファージには食機能の他に酵素やインターフェロンの分泌、免疫成 立に重要な「抗原提示」(後述します)を行います。

好中球の方は、特定の器官に定着することはなく、骨髄で24時間体制で生産され、血流に乗って全身を巡回警備して、異物に出会うと、お食事を始めます(^^;

この食細胞のうち、マクロファージは、非常な悪食です(^^; 炭素粒子やラテックス粒子などの顆粒状の異物から古くなった赤血球、殺菌に時間がかかる細菌等々、自分自身がパンパンに膨れる程取り込んでしまうそうで、1つのマクロファージが大体100~1000個の細菌を取り込むそうです(^^;

マクロファージは殺菌力は弱いのですが長寿で、寿命は最大で数カ月あり、食菌後、殺菌に時間がかかるようなタフな相手でも取り込みます。

T細胞が出す活性化因子の働きで、殺菌活性の高い活性化マクロファージにパワーアップし、そうしたタフな相手にも効果が発揮できるようになるそうで、結核菌やライ菌、多くの真菌や原虫に対する免疫の主軸戦闘員として働くそうです。

これに対して、好中球の方は、食菌後に短時間で殺菌される細菌や真菌を 食べることに専念するそうで、見つければ必殺という短期決戦型戦闘員として働くそうです。

この好中球の活躍するのが、みなさん(人間の(^^;)の食後だそうで、食物を噛むために歯肉はたえず傷ついているそうで、そこから侵入を謀ってくる細菌を分単位で抹殺しているそうです(^^;

好中球は、マクロファージより殺菌力は強力ですが、寿命は1日~2日以内と短く、この短寿命は、好中球のお相手は、微生物に限られており、独立した生命体と闘うために、殺菌力が強い代わりに命が短いという事になるようです。

 

さて、これらの食細胞が異物を食べると書きましたが、どうやって食べるのでしょう?

アメーバの口を探してもどこにもありません(^^; まずアメーバがやってきます(^^;

ワサワサワサ(*^。^*)

 

そこに異物がありますと・・・・・ ススススス(((((((*^O^*) o で、

( ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄)

(*^O^*) o

(_____________)

 

と、包み込むように取り囲みます。

 

(*^O^*◎)

 

この様に、細胞膜で、異物を包囲して細胞内に取り込んでしまいます。

「細胞質内の外環境」とでも言うんでしょうかね(^^; この状態を<STRONG>ファゴゾーム</STRONG>というそうです。

雰囲気的には、目玉焼きみたいなもんで、白身が食細胞で、黄身の部分がファゴゾームになります。

白身自身も全体を細胞膜で覆われていますが、黄身も白身の内部で細胞膜に囲まれているという形です。 このファゴゾームを食細胞が作るのは、異物を細胞膜で包んで処理すれば、殺菌処理の影響を自分の細胞質へ及ぼさないからです。

食細胞は、細胞質の中にリソゾームという消化や殺菌を行う物質を高濃度 で含んだ物をもっており、これがファゴゾームと融合してファゴリソゾームになり、消化作業が開始されるんだそうです。

 

 

マクロファージや好中球の様な食細胞が活躍するのが、初期防衛なのですが、これらの他にも初期防衛で活躍する戦闘員がいます。 NK細胞という戦士でして、これはリンパ球の仲間です。

リンパ球というのは、形を見ただけは全く区別がつきません。

 

(^^)/ Tダス

(^^)/ Bダス (^^)/ NKダス こんな感じです(^^;

 

人のリンパ球の内、7割がT細胞、2割がB細胞、TでもBでも無いのが1割で、この1割の多くがNK細胞だそうで、このNK細胞はガン細胞を

選択的に破壊する働きをもっているそうです\(^O^)/ 発見されたのは、1957年。

 

免疫の主役は、T細胞とB細胞でして、ヌードマウスという先天的に胸腺 が無い純系マウスがいるのですが、胸腺が無いためにT細胞をもっていません。(詳細は後ほど(^^;)

ガン細胞を攻撃する物としては、キラーT細胞がヘルパーT細胞(非自己 の刺激を受けた免疫細胞)の協力を得て活性化して行うというのがあるのですが、ヌードマウスはT細胞をもっていませんから、容易にガンにかかって死んでしまうと思われたのです。

が、なんと、すぐ死ぬどころか、他のマウスと比べてガンの発生率が異常 に低いのだそうです。

で、調べてみますと、ヌードマウスがもっている細胞は、相手がガン細胞であれば、免疫が成立していない状態(非自己の刺激を受けていない状態

でも、刺激を受けているT細胞と同じ働きをしていることが判りました。

ヌードマウスの場合、リンパ球の半分以上がNK細胞なんだそうで、これが発ガンを強く抑制しているのだそうです。

 

このヌードマウスに胸腺を移植しますと、NK細胞は急激に減少するそうで、このことから、NK細胞はT細胞が出現する前から活躍している長い歴史のある細胞で、このNK細胞の殺し屋の資質が、後にT細胞へ受け継がれたのではないかと考えられているそうです。 先に書きましたが、日々更新されている体の細胞のあちこちで、エラーでガン細胞が生じているらしいのです。その数は、細胞が突然変異を起こす確率からして、一日に数千という数字も言われている程だそうです。

が、NK細胞がこのエラー細胞を片っ端からつぶしているらしいです(^^)_”ペ シッ

 

で、このNK細胞は、最近になってガン細胞以外への攻撃性も発見されているそうで、ウィルスを襲うそうです。

ウィルスに感染しますと、ほんの数分でウィルス感染細胞をNK細胞が殺 しに行くそうです。

エイズに感染しても発症しない人がいるのは、このNK細胞の攻撃性が関 わっているのではないかと考えている学者さんもいるそうです。

抗体が作られ始めるのは、感染から5日~7日後になりますので、NK細 胞は生体内戦争で最初に送り込まれる殺し屋であるわけです(^^;

 

 

さて、自然免疫部隊というのは、相手を選ばずに、非自己あれば一人でなんでも相手にしますが、この防御を破って侵入を謀る強敵も現れます。

こうなりますと、マルチに働くのではなく、特異的にその敵を攻撃できる特殊部隊が必要になります。

これが、一般に「免疫」と言われている作業をする細胞達です。

 

この免疫部隊に所属する細胞達は、相手を選びます。自分が対処する対称が決まっているのです。

その辺はおいおいということで、どんな戦士がいるのかと言いますと、細 胞としては、大きく分けて、T細胞とB細胞になります。

T細胞は、キラーT細胞・ヘルパーT細胞・サプレッサーT細胞の3つに分けられます。

 

キラーT細胞は、殺し屋さんです。ヘルパーT細胞は、いろいろな免疫細 胞を補助する役割をします。サプレッサーT細胞は、これら免疫系の暴走を止める役目をします。

これらが、非常に複雑に影響しあって免疫系が作り上げられています。

 

マクロファージの役目に、「抗原提示」というのがあると書きました。

免疫細胞の多くは、そうそう簡単に動き出しません。 自然免疫から免疫機能への主力のバトンタッチは、主にこの抗原提示によって行われるようです。

 

マクロファージは、異物を取り込んで、ペプチド(少数のアミノ酸がつながった物)にまで分解しますが、ただもくもくと食べるだけでなく、この取り込んだ物をT細胞に提示するという作業を行います。 異物を取り込んだマクロファージは、一番近くにあるリンパ球の基地である、リンパ節に移動し、抗原の素性などの情報をヘルパーT細胞に渡します。この情報を受け取ったヘルパーT細胞は、勢いづいて増殖をし、様々なタンパク質を放出します。 この放出された物質によって、基地内にいるキラーT細胞やB細胞が活性化されるのですが、この時活性化するのは、抗原提示された特定の非自己とだけ反応するキラーT細胞やB細胞だけです。

活性化されたキラーT細胞は、血流に乗って現場へ急行し、感染細胞と結 合し、パーフォリンというタンパク質弾丸を打ち込んで細胞膜に穴を開けて、感染細胞ごとウィルスを殺してしまいます。

 

一方、活性化された特定の非自己に対応するB細胞の方は、増殖をして、抗体産生細胞に変化し、大量の抗体を作り出します。

この抗体が現場に大量に流れ込んで、好中球やマクロファージ、NK細胞や補体などと共同戦線を張り、異物を排除にかかります。

 

サプレッサーT細胞は、この免疫反応が過剰になるのを防止する抑制作用をもっています。 この時に、メモリーB細胞とメモリーT細胞というのが作られるのですが、これが、免疫の2度無しの機能になります。

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