私たちの身体には、外から侵入した異物を排除する仕組みが備わっています。これが免疫であり、免疫機構が働くことで感染症などの脅威から身を守ります。免疫には、自然免疫と獲得免疫の2種類が存在し、それぞれが異なるメカニズムで働きます。今回は自然免疫と獲得免疫の違いについて解説いたします。
自然免疫
自然免疫は先天的に備わっている仕組みであり、侵入した異物、すなわち抗原を迅速に認識して排除し、抗原に感染した細胞を破壊する働きを指します。抗原が皮膚や粘膜に近づくと、通常であればそれらが物理的な障壁となって侵入を防ぎます。しかし、これらが傷ついていたりすると、抗原が体内へ侵入してしまいます。これに対抗するために、炎症応答が始まります。
入り込んだ抗原が発見されると、細胞の至る所に存在するパターン認識受容体(PRR)が、病原体に共通の構造を認識します。PRRとはその名の通り受容体の一種であり、病原体由来のDNAやRNA、タンパク質などの成分を感知します。これにより、侵入した分子が外来のものであることを識別します。
抗原が外来のものであるとわかると、炎症による損傷部位からシグナルが発せられ、炎症部位に免疫細胞が集まります。そして、マクロファージや好中球などの免疫細胞が、病原体や異物を飲み込みます(貪食)。これらの免疫細胞は白血球の一種で、貪食作用を持つ点は同じです。しかし、マクロファージは異物の排除を行った後に、抗原の一部を細胞表面に移動させる働きを持ちます。これを抗原提示と言い、抗原の情報を知らせ援軍を呼ぶというようなイメージで、これにより免疫機構をさらに強めています。
なお、好中球やマクロファージは異物を貪食することで排除しますが、ウイルス等に感染した細胞を殺す免疫細胞も存在します。この時に働くのはNK(ナチュラルキラー)細胞です。NK細胞は白血球中のリンパ球の一種で、体内の感染細胞を認識する能力と、それを攻撃する能力を持っています。炎症応答の初期段階で機能し、感染拡大を防ぎます。しかし、誤って自身の正常な細胞を攻撃してしまうこともあり、これにより自己免疫疾患を引き起こすこともあります。自己免疫疾患の原因は完全には解明されていないものの、遺伝やホルモンなど、多くの要素が絡み合うことで生じるとされています。
このように、自然免疫だけでも非常に複雑な仕組みとなっていることがわかります。一方で、獲得免疫においてはどのような仕組みで働くのでしょうか。
獲得免疫
獲得免疫は後天的に形成される免疫機構で、初めて異物を認識した際に形成されます。先述の通り、体内に未知の抗原が侵入すると、マクロファージなどの働きにより抗原提示が行われます。これにより、獲得免疫において主要な役割を担うT細胞が活性化されます。獲得免疫には細胞性免疫と体液性免疫の2種類が存在し、T細胞の活性化に伴いそれぞれの免疫機構が開始されます。
細胞性免疫
細胞性免疫は、感染細胞やがん細胞などの異常細胞に対して攻撃を行う免疫機構です。ヘルパーT細胞の一種であるTh1細胞が活性化すると、サイトカインという情報伝達物質が分泌されます。サイトカインには多くの種類が存在しますが、この時に分泌されるのはIFNγ、IL-2、TNFといったものです。これらのサイトカインによって、マクロファージや、異常細胞への直接攻撃を行うキラーT細胞が活性化し、標的への攻撃およびその排除を行います。
体液性免疫
体液性免疫は、体液に存在する抗体(免疫グロブリン)が、病原体を無毒化したり排除する働きを指します。こちらではTh2細胞の働きにより、IL-4、IL-5、IL-13などのサイトカインが分泌されます。これを免疫細胞であるB細胞が受け取ると、成熟して形質細胞と呼ばれるものになり、標的の病原体に対して特異的な抗体を作ります。これが病原体に結合することで無毒化が行われます。なお、液性免疫における抗体産生は過剰に行われてしまうこともあり、これがアレルギー反応の要因となっています。
獲得免疫においては、この2つの免疫機構が機能することで病原体や異常細胞の排除を行います。この時免疫記憶というシステムが働きます。細胞性免疫では、T細胞の一部がメモリーT細胞になり、既知の抗原に対して迅速に細胞性免疫を引き起こすようになります。液性免疫では、B細胞の一部がメモリーB細胞になり、既知の抗原に対する抗体を迅速かつ大量に作ることが可能になります。これにより、再度同じ抗原が体内に侵入した際に、1度目よりも迅速に免疫応答を引き起こすことが可能になっています。
以上が、自然免疫と獲得免疫の違いです。それぞれ仕組みは異なりますが、これらが複雑に連携し合うことで、外来の異物から身を守っています。先述した他にも免疫細胞は多数存在しており、その働きが完全には解明されていないものもあるため、非常に複雑な仕組みであることが分かりますね。
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