特異的防御機構 − 健康と医療の情報局

 

特異的防御機構

 

体の中に侵入した細菌やウィルスなどの異物(抗原)を取り除くはたらきを免疫という。免疫の機構のことを免疫系といい、免疫系は特異的防御機構にあてはまる。

 

免疫系には、一度侵入した異物の情報を記憶する機能がある。それによって、以前侵入した異物と同じ種類のものが侵入してきた場合、以前よりも強い反応をおこす。

 

この記憶の性質を利用した治療法には、血清療法ワクチン療法とがある。

 

・血清療法
血清療法では、毒ヘビなどがもつ毒を弱めたものを、別の動物に注射して抗体をつくらせる。そして、つくられた抗体をもった動物の血清を採取し、毒におかされた患者に注射することで病気を抑えることができる。

 

・ワクチン療法
ワクチン療法では、あらかじめ弱らせておいた細菌やウィルスを体内に送り、意図的に感染を引きおこす。

 

そして、その抗原の情報を記憶して免疫を得られる。それによって、同じ種類の抗原が体内に侵入しても病気にならず、無事に対処することができるのである。

 

 免疫系の細胞
免疫系では、B細胞(Bリンパ球)とT細胞(Tリンパ球)との2種類の細胞が中心となっている。Bリンパ球とTリンパ球は、それぞれ分化を行う。

 

免疫系の細胞のうち、B細胞は、メモリーB細胞形質細胞(プラズマ細胞)にそれぞれ分化する。

 

T細胞は、キラーT細胞(細胞傷害性T細胞)、メモリーT細胞ヘルパーT細胞サプレッサーT細胞にそれぞれ分化する。

 

また、B細胞とT細胞以外の免疫系に関する細胞として、マクロファージ(大食細胞)があげられる。

 

 抗原、抗体
免疫系に刺激を与えて、免疫に反応を起こさせるものを抗原という。抗原には、体内に存在しない炭水化物、脂質、タンパク質などの大きな分子をもつ物質が多い。

 

体内に抗原が侵入すると、その抗原に対応するタンパク質である抗体がつくられる。抗体は、血清に含まれるγグロブリンでもあり、免疫グロブリンともよばれる。

 

抗体の形は、Y字のようになっている。抗体は、ポリペプチドであるH鎖L鎖とが2つずつの合計4つで構成される。それぞれのポリペプチドの鎖は、硫黄−硫黄結合(ジスルフィド結合、S-S結合)によって結合している。

 

H鎖とL鎖の2ヶ所の前方部分は、決まった抗原だけと結合できる部分になっている。そして、この部分のことを可変部という。

 

前方部分以外の部分は、それぞれの抗体でほぼ共通する構造になっている。そして、この部分のことを不変部という。

 

抗体は、決まった抗原にしか対応できない。その抗原の構成がわずかでも変化した場合、その抗原に対して作用することはできなくなる。

 

・抗体の種類
抗体には5つの種類があり、血漿濃度の高い順にIgGIgAIgMIgDIgEに分けられる。

 

 ・IgG
IgGは、胎盤を通過できる。そして、胎児に受動免疫をもたせることができる。また、免疫グロブリン全体の約75%を占めている。

 

 ・IgA
IgAは、腸液や膵液(すいえき)などに分泌される。そして、粘膜の表面をおおい、異物が入り込まないようにしている。

 

 ・IgM
IgMは、免疫反応の最初に、血漿内に送られる抗体である。

 

 ・IgD
IgDは、B細胞(Bリンパ球)を活性化するのに欠かせない抗体である。IgDは、B細胞の表面に存在する。

 

 ・IgE
IgEは、好塩基球や肥満細胞が、抗原と結合できるようにする働きをもつ。そして、抗原との結合が行われた場合、アレルギー反応や炎症反応が起こる。また、形質細胞によって、IgEの分泌が行われる。

 

 

免疫の種類
免疫のうち、B細胞(Bリンパ球)がつくる抗体によって行われるものを液性免疫という。そして、T細胞(Tリンパ球)が直接作用するものを細胞性免疫という。液性免疫と細胞性免疫とは、協力し合いながら作用する。

 

 液性免疫
体内に異物が侵入した場合、異物そのものや異物が分泌する物質が抗原となる。その抗原は、自身に対応できるB細胞(Bリンパ球)と結合する。

 

上記により、B細胞のうち、その抗原に対応できるものがクローン(細胞集団)をつくる。B細胞のクローンは、形質細胞に分化する。そして、形質細胞によって抗原に対応できる抗体がつくられる。

 

つくられた抗体は血中へと分泌され、それによって抗原抗体反応がおこる。B細胞のこの作用には、ヘルパーT細胞の助けが必要となっている。

 

最初に、マクロファージが自身の体内に、抗原を取り入れる。すると、そのマクロファージの表面に取り入れられた抗原の一部が、特別な糖タンパクである提示物質とともに提示される。マクロファージのこの作用を抗原提示という。

 

ヘルパーT細胞は、自身だけでは抗原と結合できない。しかし、抗原提示されている抗原であれば、結合が可能である。抗原と結合したヘルパーT細胞によって、B細胞が増やされる。そして、抗体をつくる形質細胞の生成が促される。

 

・メモリーB細胞(記憶B細胞)
B細胞のうちの一部は、形質細胞をつくるだけでなく、メモリーB細胞(記憶B細胞)になる。メモリーB細胞は、体内に侵入した抗原のことを記憶する。そして、そのメモリーB細胞は、リンパ節にて貯えられる。

 

メモリーB細胞に記憶された抗原が、再び体内に侵入した場合、メモリーB細胞はすばやく形質細胞となる。そして、その抗原に対応する抗体が生成される。

 

 細胞性免疫
細胞性免疫では、抗体がつくられることはなく、T細胞(Tリンパ球)が直接抗原の処理を行う。T細胞自身は、抗原と結合できない。そのため、液性免疫のときと同じように別の細胞の助けが必要となる。

 

侵入した抗原をマクロファージが食べ、その抗原の一部を自身の表面に提示する。

 

それによって、T細胞がその抗原に対応できるヘルパーT細胞キラーT細胞(サイトトキシックT細胞)、メモリーT細胞サプレッサーT細胞に分化する。

 

それぞれのT細胞が増殖し、抗原に対応できるクローンの生成を行う。また、それぞれのT細胞によって、異なる働きがある。

 

・ヘルパーT細胞
ヘルパーT細胞は、インターロイキン-2という物質を生成する。インターロイキン-2によって、キラーT細胞の増殖が促される。

 

・キラーT細胞(サイトトキシックT細胞)
キラーT細胞(サイトトキシックT細胞)は、ウイルス感染を起こした細胞、細菌などの病原体、がん細胞などを破壊する働きをもつ。

 

・メモリーT細胞
抗原に対応したキラーT細胞の一部は、メモリーT細胞になる。メモリーT細胞は、対応した抗原のことを記憶し、その抗原に対して備えるために長期間生き続ける。

 

また、抗原に対して反応し、さらにメモリーT細胞にならなかったキラーT細胞は、数日ほど経つことで消滅してしまう。

 

・サプレッサーT細胞
サプレッサーT細胞は、キラーT細胞とヘルパーT細胞の働きを、適度な強さになるように調節する働きをもつ。また、サプレッサーT細胞は、免疫反応を終了させることができる。