食細胞:種類、貪食作用と免疫における役割
食細胞は、微生物、死んだ細胞、細胞残屑を取り込み処理する免疫細胞である。自然免疫による防御、組織の清掃、適応免疫応答の誘導に重要な役割を果たす。
食細胞は、微生物、損傷した細胞、異物などの粒子を識別し、取り込み、破壊する免疫系の細胞である。脊椎動物では、多くの食細胞が血液中を循環するか組織内に存在し、けがや感染に対する初動対応を担う。一般に白血球の一群として説明され、細菌や細胞残屑を除去するとともに、その後の適応免疫応答の調整を助ける。白血球および細菌に対する貪食作用の役割も参照。
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10 画像種類と主な特徴
食細胞はすべて同じではない。プロフェッショナル食細胞は、粒子を効率よく取り込み、殺傷することに特化している。主な種類は以下のとおりである。
- 好中球:数が多く寿命の短い細胞で、細菌を速やかに攻撃する。
- マクロファージ:より長く生存し組織に常在する細胞で、細胞残屑を除去し、修復を支援する。
- 樹状細胞:捕捉した物質をリンパ球に提示することで、自然免疫と適応免疫をつなぐ。
- 単球:血液中の前駆細胞であり、組織へ移動してマクロファージまたは樹状細胞になりうる。
ほかの細胞種も効率は低いものの貪食を行うことがあり、非プロフェッショナル食細胞と呼ばれる場合がある。食細胞は組織の健康を保つため、死んだ、または死につつある宿主細胞も取り込む。ヒトではその数は多く、血液1リットル当たりおおむね数十億個の規模で、しばしば約60億個の食細胞とされる。このことは、免疫監視における中心的な役割を反映している。
貪食作用の仕組み
この過程は段階的に進行する。まず標的へ移動する走化性、次いで認識と結合が起こる。結合は抗体や補体などのオプソニンによって促進されることが多い。続いて標的を取り込んでファゴソームを形成し、これがリソソームと融合してファゴリソソームとなる。その内部で酸、酵素、活性酸素種が内容物を殺傷・消化する。この細胞内消化は感染症の終息を助け、放置すれば慢性炎症を誘発しうる物質を除去する。一部の食細胞はその後、消化した物質の断片を細胞表面に示して、適応免疫に情報を伝える(免疫応答の形成)。
起源、分布と進化
脊椎動物の食細胞は骨髄の幹細胞に由来し、増殖因子やサイトカインの影響を受けて分化する。貪食細胞は脊椎動物だけにみられるものではない。多くの無脊椎動物も、同様の清掃機能と防御機能を果たす循環性または組織性の食細胞(血球)を備える。このことは、粒子の取り込みが動物の防御において古くから進化してきた役割であることを示している。
臨床的重要性と区別
食細胞が適切に機能することは、宿主の防御に不可欠である。取り込み、微生物の殺傷、または移動を損なう遺伝的異常は、特定の感染症へのかかりやすさを高め、持続的な炎症を引き起こすことがある。逆に、食細胞の活動が過剰であったり標的を誤ったりすると、炎症性疾患における組織損傷に寄与する。一部の食細胞はT細胞に抗原を提示するため、ワクチン接種や免疫療法においても重要な標的および媒介者となる。プロフェッショナル食細胞と非プロフェッショナル食細胞を区別し、その活性化状態を理解することは、免疫学研究と臨床実践における主要な課題である。
簡潔で実用的な要約および追加の参考資料については、免疫細胞の概要、微生物との相互作用、細胞除去の機構、感染制御、適応免疫との関連、ならびに細胞数に関する集団・測定上の注記細胞数についてを参照。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 食細胞:種類、貪食作用と免疫における役割 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/76322
出典
- pathmicro.med.sc.edu : "Immunology — Chapter One: Innate (non-specific) Immunity"
- nobelprize.org : Ilya Mechnikov
- nobelprize.org : Nobel Lectures
- doi.org : 10.1126/science.7878464
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 7878464
- doi.org : 10.1038/nrmicro1004
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 15378046
- cell.com : cell.com/trends/microbiology/abstract/S0966-842X(02)02343-0?_returnURL=http%3A%2F%2Flinki…
- textbookofbacteriology.net : textbookofbacteriology.net/antiphago.html
- commons.wikimedia.org : Phagocytes