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免疫系とは、生体内で対象物が異物かどうかを判別し、排除ないし許容する生体防御機構である。
免疫とも。一度罹患した病気の病原体に対して抵抗性をもち、同じ病気に罹りにくくなることから転じて、ものごとが度重なって慣れ、耐性がつくことも意味する。
概要
免疫系は、疫(病気)を免れるための系(システム)と書く。我々人間をはじめ動物が、常にウイルスや細菌などの脅威に曝されているにもかかわらず、そう頻繁に病気に罹ることがないのは、この病気を防ぐための生体システムが存在するためである。
なお、この免疫反応を引き起こす物質のことを抗原という。抗原には抗原決定基(エピトープ)があり、抗体と結合する。
- 完全抗原 - 病原体や異物など、抗体を誘導し、産生された抗体と結合できるもの。
- 不完全抗原(ハプテン) - 一部の医薬品や添加物など、抗体を誘導しないが、産生された抗体とは結合できるもの。ただし、タンパク質と結合すると抗体を誘導しうる。アレルギーの原因になることがある。
分類
免疫は、いつ成立したか、どのように獲得したか、なにが主体かによって分類される。
- 自然免疫(生得免疫、先天性免疫) - 生まれながらに備わっている免疫。特定の抗原にのみはたらく免疫ではなく、非特異的な免疫である。好中球、マクロファージ、NK細胞が関与する。
- 獲得免疫(適応免疫、後天性免疫) - 生後、抗原に感作されて成立する免疫。特定の抗原にのみはたらく、特異的な免疫である。T細胞、B細胞が関与している。
なお、リンパ組織は以下のように分類される。
免疫細胞
- 好中球
- 好中球は抗原を貪食し分解する。=敵を食べて消化する。
- 活性酸素や消化酵素を分泌し、抗原を破壊する。=敵を倒す武器をもっている。
- 細胞表面にToll様受容体(TLR)を有し、ここに抗原が結合するとIL-1やTNFといったサイトカイン(生理活性物質)産生が促進される。さらに、オプソニン作用によって、抗体や補体が抗原に結合すると受容体を介して効率よく抗原を貪食する。=サーチアンドデストロイ。
- マクロファージ
- マクロファージも好中球と同じく抗原を貪食し分解する。=敵を食べて消化する。
- 活性酸素や消化酵素を分泌し、抗原を破壊する。=敵を倒す武器をもっている。
- Toll様受容体(TLR)を有し、抗原結合によりサイトカイン産生を促進する。オプソニン作用により、効率よく異物を貪食する。=サーチアンドデストロイ。
- また、好中球と異なり、貪食作用により取りこんだ抗原の情報を、MHCクラスI分子を介してキラーT細胞に、MHCクラスII分子を介してヘルパーT細胞にそれぞれ伝達する。=指名手配をする。
- キラーT細胞
- Tc前駆細胞(キラー細胞になる前の細胞)は、T細胞抗原受容体(TCR)を使い、MHCクラスI分子に結合した抗原を認識する。Tc前駆細胞がもつCD8はTCRによる抗原認識を補助する。CD28を発現し、抗原提示細胞のB7を介した補助刺激シグナルを受信しキラーT細胞(Tc)に分化する。
- このキラーT細胞は、パーフォリンを分泌し、目標の細胞膜に穴を開ける。そしてそこからグランザイムを細胞内に流し込み、アポトーシス(プログラムされた細胞死)を誘導する。=敵に風穴を開けて内部から破壊する。
- ヘルパーT細胞
- Th0細胞は、T細胞抗原受容体(TCR)を使い、MHCクラスII分子に結合した抗原を認識する。Th0細胞がもつCD4は、TCRによるTCRによる抗原認識を補助する。Th0はCD28を発現し、抗原提示細胞のB7を介した補助刺激シグナルを受信し、Th1細胞やTh2細胞に分化する。
- Th1細胞は、IL-2やIFN-γといったサイトカインを産生し、キラーT細胞やNK細胞を増殖・活性化させる。Th2細胞は、B細胞にはたらきかけて抗体産生を促す。=司令塔の役割を担う。
- NK細胞
- NK細胞(ナチュラルキラー細胞)は悪性腫瘍細胞やウイルスに感染した細胞に対し、パーフォリンやグランザイムを分泌し、アポトーシスを誘導する。また、自己MHCクラスI分子がない細胞を攻撃する。さらに、抗体を介して抗原を認識し、破壊することができる。=触れるものみな傷つける。
- 自己MHCクラスI分子を認識すると細胞傷害活性が低下する。=でも仲間には優しさを垣間見せる。
- なお、通常の免疫細胞では排除できない悪性腫瘍(がん)の細胞を攻撃できるため、患者のNK細胞を採取し増殖させてから体内に戻すことで、拒絶反応なしにがんの治療ができるのではないかと期待されている。
- B細胞
- B細胞はMHCクラスII分子を有し、抗原をTh2細胞に提示する。Th2細胞のサイトカイン刺激により、B細胞は形質細胞に分化し、抗体を産生する。
- 抗体(免疫グロブリン、γ-グロブリン)は、抗原と特異的に結合する糖タンパク質。=敵にくっついて目印となる。
- 抗体は血清などに含まれ、抗体を含む血清を抗血清という。抗体は唾液や母乳などにも含まれている。
免疫寛容
免疫細胞は非自己(細菌やウイルスなど)に対して免疫応答を起こすが、自己成分(自分の仲間)に対しては免疫応答を起こさない。これを「免疫寛容(トレランス)」という。免疫寛容の仕組みは以下の通り。
自己免疫疾患は、この免疫寛容の仕組みが上手くいかない状態だということである。
拒絶反応
ドナー(提供者、供与者)がレシピエント(受容者)に臓器を提供して行われる治療を臓器移植という。このとき、仮にレシピエントの免疫系が、ドナーの移植片を非自己と認識してしまったとすると免疫応答が起き、排除・破壊しようとする。これを「拒絶反応」といい、移植された臓器は機能を喪失し壊死に至る。
臓器以外でも、たとえば皮膚の移植、輸血などでも拒絶反応は起こりうる。
関連動画
関連項目
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