𝚖𝚘𝚟𝚎 𝚏𝚛𝚎𝚎

『カラダの動きを自由に』をテーマにした考察ブログ 。

生体防御

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異物から"物理的•化学的防御"と"免疫"の2つの仕組みで守る

 

 

『目次』

  • 生体防御
  • 物理的•化学的防御
  • 免疫
  • 血球
  • 異物

 

 

『生体防御』

異物から生体を守る仕組み

【種類】

◾︎物理的•化学的防御 異物の侵入を防ぐ仕組み

◾︎免疫 侵入した異物を除去する仕組み

 1.自然免疫 生まれつき備わっている

 2.獲得免疫 生まれたあとに備わっていく

  ↪︎体液性免疫 細胞外の異物を抗体で処理する

  ↪︎細胞性免疫 細胞内の異物を細胞ごと破壊する  

【順番】

第1の防御機構 物理的•化学的防御 異物の侵入を防ぐ

第2の防御機構 自然免疫       侵入した異物を排除

第3の防御機構 獲得免疫       侵入した異物を排除

【疾患】

◾︎アレルギー

  自己にも影響を与える過剰な免疫反応

◾︎自己免疫疾患

  自己の細胞を異物として攻撃してしまう反応

 

 

『物理的•化学的防御』

異物の侵入を防ぐ仕組み

皮膚、粘膜、分泌物、血液凝固

【皮膚】

◾︎構造

  最外層は角質層を形成している(死細胞とケラチン)

◾︎機能

  分泌物で皮膚表面を弱酸性に保ち病原体の繁殖を防ぐ

  汗にはリゾチームという殺菌酵素が含まれているから

【粘膜】

   異物に対してさまざまな防御のし くみをもっています。

 涙・鼻水、だ液etc

 

【分泌物】

 

【血液凝固】

 

 

『免疫』

侵入した異物を除去する仕組み

【仕組み】

白血球と異物の戦い

【白血球】

◾︎種類

単球・顆粒球・リンパ球に大別される

◾︎自己と非自己

白血球は自己と非自己を識別している

↪︎自己 : 自分の体内にある細胞

↪︎非自己 : 自己以外の細胞

【異物】

◾︎種類

病原体(細菌、ウイルス、新菌)

 ↪︎抗原 病原体の表面にある突起物

原虫

 

【戦い方】

◾︎免疫の種類

自然免疫         獲得免疫    

貪食細胞、NK細胞      T細胞、B細胞

先天性の免疫       後天性の免疫

特異性が低い       特異性の高い

抵抗性が低い       抵抗性が高い

 

◾︎細胞の能力

貪食 異物を食べる→マクロファージ、樹状細胞、好中球

殺傷 感染した細胞を倒す→NK細胞、キラーT細胞

無力化 異物の毒性を失わせる→形質細胞

 

細胞外にいる病原体の処理→貪食、無力化

細胞内にいる病原体の処理→殺傷

 

◾︎抗体

無力化 異物の毒素を中和させる

オプソニン化 異物を貪食させる

補体の活性化 病原体の細胞膜に穴を空けて破壊する

       (補体は抗体を補助するタンパク質)

 

【自然免疫】

生まれつき備わっている免疫

・貪食細胞(マクロファージ、樹状細胞、好中球)

・NK細胞

 

◾︎貪食細胞

細胞外にいる病原体の処理

貪食作用、異物をみつけたら遊走し貪食する

特異性が低い(無差別に貪食する)そのため対応は早い

貪食した異物はリソソームで分解、消化する

死んだ自己細胞も異物として貪食する

皮下組織で病原体の侵入を監視している

 

マクロファージは所在するとこで名前がかわる

 中枢神経 ミクログリア

 肺    肺胞マクロファージ

 肝臓   クッパー細胞

 骨    破骨細胞

 

 

1.マクロファージの貪食でサイトカインとケモカイン放出

 サイトカインで血管を拡張させる

 ケモカインで好中球を集める

2.血管内にいる好中球が集まり貪食するメンバーが増える

 (好中球は貪食すると共倒れして膿となる)

3.血管内にいる単球を集めマクロファージに分化させる

 この単球由来のマクロファージは残骸を貪食する

 

◾︎NK細胞

細胞内にいる病原体の処理

感染した細胞をそのまま破壊する

 

【獲得免疫】

生まれたあとに備われる免疫

1.細胞性免疫 感染細胞を攻撃する反応 キラーT細胞

2.液体性免疫 病原体を抗体で攻撃する反応 形質細胞

 

◾︎関係図
          形質細胞・メッセンジャーB細胞
          ↑
         B細胞
          ⇅
    樹状細胞→ヘルパーT細胞⇆マクロファージ
      ↓   ↓ 
      キラーT細胞 

 

抗原提示 食べた断片を抗原として提示する行い

 

◾︎ルート1

ナイーブT細胞に提示しナイーブT細胞はエフェクターT細胞に分化(ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞)

樹状細胞がリンパ節に向かいヘルパーT細胞に抗原提示する

ヘルパーT細胞がT細胞受容体で危険かどうかを判断する

ヘルパーT細胞が増殖し一部が自然免疫の反応場所へ合流

マクロファージから抗原提示を受け同一人物かを判断する

同じだとサイトカインが放出され貪食細胞を活性化させる

 

◾︎ルート2

ヘルパーT細胞はB細胞からも抗原提示を受けている

樹状細胞からの抗原提示と同一人物か判断したら

サイトカインを放出しB細胞を増殖させ形質細胞へ分化させる

形質細胞は抗体をつくり体液で流し病原体を処理していく

一部はメモリーB細胞になり抗原を記憶しリンパ節に滞在

 

 

ルート3

樹状細胞はキラーT細胞にも抗原提示しており

ヘルパーT細胞からの刺激で増殖し活性化してNK細胞を手助け

 

樹状細胞からの抗原提示がないと作動しないため遅いが反応強度は高い

 

初めての抗原には記憶させる時間があり反応が遅い

二回目移行は記憶されているため反応が早くなる

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

『血球』

血液の中にいる細胞たち

血液は血球と血漿でできている。

↪︎血球 : 血液の細胞成分(45%) 赤血球  白血球  血小板

↪︎血漿 : 血液の液体成分(55%) 水  電解質  蛋白質  その他

※白血球は単球・顆粒球・リンパ球に大別される

◾︎種類

血球は骨髄にいる造血幹細胞が分化している

1.骨髄系幹細胞→白血球→単球(マクロファージ.樹状細胞)

           →顆粒球(好中球.好酸球.好塩基球)

       →赤血球

       →血小板

2.リンパ系幹細胞→リンパ球(T細胞.B細胞.NK細胞)

※分化の過程は違うがリンパ球も白血球の一種である

 

 

◾︎顆粒球

※顆粒とは殺菌作用のある成分

好中球.好酸球.好塩基球

※好とは色素でよく染まること。

好中球、中性の色素で染まる

好酸球、酸性の色素で染まる

好塩基球、塩基性の色素で染まる

 

好中球

白血球の中で1番多い

普段は血管内にいてマクロファージにより病原体のとこまで呼ばれる

貪食作用と非得意的貪食でリソソームで分解消化

貪食後は死んで膿になる

 

好酸球.好塩基球

白血球の中で占める割合はほんのわずか

寄生虫を排除→好酸球はMBP

       好塩基球はヒスタミン

1型アレルギーに関与する

 

 

 

◾︎リンパ球

T細胞とB細胞には抗原受容体がある

抗原と結合するためであり形が細胞ごとで違うため1種類の抗原としか結合できない

あらかじめ多種多様の抗原受容体のリンパ球を用意しているため多様性がある

 

一次リンパ組織 骨髄と胸腺

リンパ球が分化して成熟するまでの組織

二次リンパ組織 リンパ節と脾臓

免疫として働くための組織

 

血球は血液やリンパ液により全身を循環し病原体がいないかパトロールしリンパ節や脾臓に立ち寄り免疫の働きを行う

 

血液の血漿は毛細血管から染みだし細胞に栄養と酸素を運ぶ。

運び終わると静脈に回収されるが、回収しきれない分をリンパ管で回収され最終的に静脈と合流する

 

 

骨髄

造血幹細胞→未熟リンパ球→未熟B細胞→成熟B細胞

            →未熟T細胞

 

脾臓

成熟B細胞→B細胞

 

胸腺

未熟T細胞→成熟T細胞→ヘルパーT細胞やキラーT細胞

※B細胞は骨髄で成熟するためBone marrowの頭文字がつく

 T細胞は胸腺で成分するためThymusの頭文字がつく

 

◾︎T細胞

リンパ節

樹状細胞がナイーブヘルパーT細胞とナイーブキラーT細胞に抗原提示する

ナイーブヘルパーT細胞はエフェクターヘルパーT細胞に分化する

とナイーブキラーT細胞はエフェクターヘルパーT細胞からの刺激によってエフェクターキラーT細胞へ分化する

 

エフェクターキラーT細胞

細胞内に入ってしまった病原体を処理

全身を循環してゆき感染した細胞を細胞ごと破壊する

エフェクターヘルパーT細胞

まだ細胞外にいる病原体を処理

全身を循環してゆき病原体を処理するマクロファージの場所にゆきマクロファージが抗原提示してくる樹状細胞と同じ断片と認識するとサイトカインを放出する

マクロファージと好中球を活性化させる

 

メモリーT細胞

 

◾︎B細胞

リンパ節

抗原を食べてエフェクターヘルパーT細胞に抗原提示

樹状細胞からの抗原提示と同じ断片だとサイトカインを放出しB細胞を活性化して形質細胞とメモリーB細胞へと分化する

形質細胞は抗体をつくり発射させる

メモリーB細胞は記憶してリンパ節に待機し2度目移行の侵入のときに抗体を発射させる

 

◾︎NK細胞

細胞ごと破壊する

MHCの有無で自己と非自己を区別している

正常な細胞はMHCと呼ばれる身分証明書があるが感染した細胞はなくなる

キラーT細胞は樹状細胞を経由するため遅れて働きだすためNK細胞がつないでくれている

 

 

 

異物

 

◾︎種類

病原体(細菌、ウイルス、新菌)

 ↪︎抗原 病原体の表面にある突起物

原虫

 

 

 

炎症

生体防御による反応

侵入した異物の除去と損傷した自己組織の修復

 

原因

1.物理的に起こる→外傷、温熱

2.化学的に起こる→酸、アルカリ

3.生物学的に起こる→細菌、ウイルス

 

 

◾︎生物学的

急性期

1.異物の侵入により炎症を引き起こす物資が放出される

マクロファージが放出する炎症性サイトカイン

マスト細胞が放出する脂質メディエーター

感染細動が放出するヒスタミン

2.上記の物資により血管が拡張し炎症反応が起こる

血流の増加→熱感や発赤

血管透過性の亢進→浮腫や疼痛

(血漿が増え浮腫、血漿にあるブラジキニンが疼痛を誘発)

 

慢性期

1.リンパ球がくる

2.傷ついた組織を修復