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免疫のはなし

「免疫の仕組み」を病原体の侵入から除去までを解説

更新日:

城壁
日々体内に侵入してくる病原体から、私たちの健康を守ってくれる「免疫」
このページでは、病原体が体に侵入してきてから、免疫細胞によって病原体が除去されるまでの一連の流れを、わかりやすく解説します。

免疫の仕組みとは?【自然免疫と獲得免疫】

人体
免疫の仕組みには、大きく分けて二つの種類があります。
それは、

です。
では、これら2つの免疫はそれぞれどのような働きをしているのでしょうか?

自然免疫の流れとは?

疑問
「自然免疫」とは、病原体が体内に入ってきた際に、病原体がどのような種類であれ、いち早く反応して病原体に攻撃を仕掛ける免疫の働きです。
また、自然免疫には体内で日々作られる、がん細胞を破壊する役目もあります。
自然免疫の機能は、好酸球(白血球の一種)
マクロファージ樹状細胞といった貪食細胞や、ナチュラルキラー(NK)細胞などのリンパ球の働きによって、支えられています。
では、病原体の侵入に対する、自然免疫の応答を見ていきましょう。

病原体を発見する

病原体が体内に侵入すると、近くに存在するマクロファージや樹状細胞が病原体に反応します。

マクロファージ

マクロファージ

樹状細胞

樹状細胞

マクロファージや樹状細胞は、「Toll様受容体」という病原体を識別するセンサーのようなものを持っていて、あらゆる種類の病原体を発見することができます。
病原体を発見したマクロファージや樹状細胞は、貪食細胞である好酸球を集める物質を
体内に放出します。

好酸球

好酸球

病原体を食べる(攻撃する)

病原体となるものには、主に細菌とウイルスがあります。
病原体が細菌の場合、免疫細胞は細菌を丸ごと飲み込み、分解してしまいます。これを貪食作用といいます。
これに対して、病原体がウイルスの場合、NK細胞が感染した細胞を破壊します。
免疫細胞は、ウイルスを直接攻撃する手段を持っていません。
しかし、ウイルスは細胞内でしか増殖できないので、感染した細胞をすべて破壊してしまえば、病気になることはありません。

NK細胞

ナチュラルキラー(NK)細胞

またNK細胞には、日々生み出されるがん細胞を見つけ次第、破壊するはたらきもあります。

免疫細胞の間で情報伝達を行う

情報伝達
貪食細胞のうち、樹状細胞とマクロファージには、病原体を貪食する以外にもう一つ大切な働きがあります。
それは、病原体の情報(抗原情報)をほかの免疫細胞に伝えることです。
これを抗原提示といいます。
では、免疫細胞の情報伝達は、どのように行われているのでしょうか?

樹状細胞の情報伝達

病原体を攻撃していた樹状細胞の一部は、倒した病原体を連れて、リンパ管へ移動します。
そこで免疫細胞の指令官であるヘルパーT細胞に抗原情報を伝えます。

T細胞

T細胞

この情報をもとにB細胞に抗体を作る指示を出すのですが、詳しくは

の項を参照してください。
樹状細胞は、ヘルパーT細胞のほかにナイーブT細胞にも抗原情報を伝え、強い攻撃性を持つエフェクターT細胞に活性化するのを助けます。
ヘルパーT細胞やナイーブT細胞、後で出てくるキラーT細胞はT細胞の一種であり、働きによって細かく分類されています。

マクロファージの情報伝達

マクロファージも樹状細胞と同様に抗原提示をしますが、樹状細胞と異なり、ナイーブT細胞を活性化することはできません。
しかし、樹状細胞が抗原提示する準備を整えるのに数時間かかるのに対し、マクロファージは比較的早く抗原提示をすることができます。
この抗原提示によって病原体の侵入部に好中球や、単球を呼び寄せます。
これまでの病原体に対する免疫細胞の応答が、自然免疫と呼ばれるものです。
樹状細胞やマクロファージの抗原提示は自然免疫から獲得免疫への橋渡しを担っているといえます。
では次に、抗原情報をもとに戦う獲得免疫の仕組みを見ていきましょう。

獲得免疫の流れとは?

樹状細胞やマクロファージからの抗体提示がなされると、ヘルパーT細胞がまず動き始めます。

T細胞

ヘルパーT細胞

ヘルパーT細胞はB細胞キラーT細胞に命令を出します。
獲得免疫とは、このようなT細胞とB細胞が主役になって病原体と戦う仕組みです。

抗体を作る(抗体産生)

B細胞

B細胞

ヘルパーT細胞からの指示を受けたB細胞は、提示された抗原をもとに、抗体という武器を作り始めます。これを「抗体産生」といいます。
抗体は武器としてとても優れていて、対象となる病原体にだけ攻撃を仕掛け、ほかの組織には影響を与えません。
このため、B細胞は病原体がいる地点に向かう必要がなく、抗体をばらまくだけで、体内のあちこちにいる病原体をも攻撃できるのです。

感染した細胞を破壊する

病原体は大きく、細菌とウイルスに分けられます。
細菌が病原体の場合、抗体によって倒すことができますが、ウイルスであった場合、上手く攻撃することができません。
ウイルスが体内で増殖してしまった場合、どのよう免疫は対処するのでしょうか?
ウイルスには、ウイルス専門の免疫細胞たちがいます。
それはキラーT細胞(細胞傷害性T細胞)です。

キラーT細胞

キラーT細胞はヘルパーT細胞から指示を基に、NK細胞と同様に、ウイルスによって侵された細胞を破壊する働きをします。

病原体を記憶する

メモ
これまでお話してきた、B細胞やキラーT細胞は、優れた攻撃をできる代わりに、攻撃を開始するまで、数日かかるという欠点があります。
一度侵入してきた病原体と同種のものが侵入してきた際に、また数日かけて、もう一度抗体産生したり、キラーT細胞を派遣していては、あまりに非効率的です。
このため、獲得免疫には一度戦った病原体を記憶しておき、再び侵入してきたときに、すぐ攻撃を開始できるようにしています。
この仕組みこそが、自然免疫と獲得免疫の決定的な違いです。
B細胞やキラーT細胞が病原体を退治し終えると、一部が病原体の記憶を持ったメモリーB細胞メモリーT細胞に変化し、体内に留まります。このような免疫細胞による記憶を免疫記憶といいます。
もし記憶されている病原体と同一の病原体が侵入すれば、メモリーB細胞やメモリーT細胞が働きだし、1度目の侵入よりも早く獲得免疫を応答させることができます。
また、2度目に侵入されたときの抗体のほうが、1度目の侵入でつくられた抗体よりも効率よく病原体を攻撃することができます。
このことは、記憶免疫の素晴らしい働きであるといえます。

獲得免疫はどれくらい維持される?

このように素晴らしい獲得免疫はいつまで維持されるのでしょうか?
答えは一生涯です。
獲得免疫を応答させる、免疫記憶は一生消えることはありません。これを終生免疫といいます。
この仕組みを利用したのがワクチンです。

ワクチンの仕組み

予防接種
生後すぐに4種混合ワクチンや麻疹風疹混合ワクチンを接種するのは、獲得免疫が一生その働きを失わないためです。
ワクチンは発症の可能性を低くした病原体を体内に侵入させることで、免疫細胞に免疫記憶を作らせ、次に病原体が侵入してきたときに獲得免疫を素早く応答させるという働きを持っています。

まとめ

まとめ
免疫は日々、体の中で侵入してくる病原体たちと戦っています。
病原体に免疫が負けてしまわないよう、十分な睡眠と、適度な運動を心がけましょう。

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