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免疫系(めんえきけい、)は生体内で病原体やがん細胞を認識して殺滅することにより生体を病気から保護する多数の機構が集積した一大機構である。この機構はウイルスから寄生虫まで広い範囲の病原体を感知し、作用が正しく行われるために、生体自身の健常細胞や組織と区別しなければならない。この認識機構は、病原体は宿主にうまく感染できるように適応し新たな進化も遂げているので、複雑である。

この困難な課題を克服して生き延びるために、病原体を認識して中和する機構が一つならず進化した。細菌のような簡単な単細胞生物でもウイルス感染を防御する酵素系をもっている。その他の基本的な免疫機構は古代の真核生物において進化し現代の子孫である植物、魚類、ハ虫類、昆虫に残存している。これらの機構はディフェンシンと呼ばれる抗微生物ペプチドが関与する機構であり、貪食機構であり、 補体系である。ヒトのような脊椎動物はもっと複雑な防御機構を進化させた。脊椎動物の免疫系は多数のタイプのタンパク質、細胞、器官、組織からなり、それらは互いに入り組んだダイナミックなネットワークで相互作用している。このようないっそう複雑な免疫応答の中で、ヒトの免疫系は特定の病原体に対してより効果的に認識できるよう長い間に適応してきた。この適応プロセスは適応免疫あるいは獲得免疫(あるいは後天性免疫)と呼ばれ、免疫記憶を作り出す。特定の病原体への初回応答から作られた免疫記憶は、同じ特定の病原体への2回目の遭遇に対し増強された応答をもたらす。獲得免疫のこのプロセスがワクチン接種の基礎である。

免疫系が異常を起こすと病気になる場合がある。免疫系の活動性が正常より低いと、免疫不全病が起こり感染の繰り返しや生命を脅かす感染が起こされる。免疫不全病は、重症複合免疫不全症のような遺伝病の結果であったり、レトロウイルスによって起こされる後天性免疫不全症候群 (AIDS) のような医薬品や感染が原因であったりする。反対に自己免疫病は、正常組織に対しあたかも外来生物に対するように攻撃を加える、免疫系の活性亢進からもたらされる。ありふれた自己免疫病として、関節リウマチ、I型糖尿病、紅斑性狼瘡がある。免疫学は免疫系のあらゆる領域の研究をカバーし、ヒトの健康や病気に深く関係している。この分野での研究をさらに推し進めることは健康増進および病気の治療において重大な役割を果たすことが期待できる。

◆ 重層的防御体制

免疫系は、感染から生体を、特異性を高めながら重層的な防御体制で守る。最も簡単なのは、物理的な障壁で、細菌やウイルスが生体に侵入するのを防ぐことである。病原体がこの障壁を破ったとき、即座に自然免疫(先天性免疫とも呼ばれる)が発動し非特異的な応答を行う。自然免疫はあらゆる植物および動物に認められる。 しかし病原体が自然免疫もうまく逃れたなら脊椎動物は第3階層の防御反応を繰り出す。これが適応免疫であり、自然免疫によって発動される。ここで免疫系は感染を受ける間、応答を病原体への認識が改善されるよう適応する。この改善された応答は、次いで、病原体が排除された後も免疫記憶として残り、この病原体が侵入するたびにより早く強力な攻撃が加えられるようにする。

自然免疫も適応免疫もその効果のほどは自己と非自己の分子の区別ができる能力をもった免疫系かどうかにかかっている。免疫学において自己分子とは、免疫系によって外来物質と区別できるような自己の身体要素のことである。Smith A.D. (Ed) Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. (1997) Oxford University Press. ISBN 0-19-854768-4 反対に非自己分子とは、免疫系によって外来物質と区別される外来分子のことである。非自己分子の一つのクラスは、抗原(antigen; これはantibody generatorの短縮語である)と呼ばれ、特異的な免疫受容体に結合し、免疫応答を誘発する物質と定義される。

◆ 体表面障壁

生体を感染から守る障壁にはいくつかあって、機械的なもの、生化学的なもの、および生物学的なものがある。葉に見られるワックス性クチクラ、昆虫の外骨格、産み落とされた卵の殻や膜、そして皮膚。これらは機械的障壁の例であって、感染に対する防御ラインの第一線にある。 しかし生体は外界に対して完全に密閉されることはできないのだから、肺、腸、性尿器路など、外界に対して開口された部分を守るのには他の系を作動させる。肺では咳やくしゃみは病原体や呼吸管の他の刺激物質を機械的に排除する。涙や尿を流す行動も病原体を機械的に追い出すし、呼吸管や胃腸管の分泌粘液には微生物を捕らえ絡み取る働きがある。

生化学的障壁も感染防御に働く。皮膚や呼吸管はβ-ディフェンシンのような抗微生物ペプチドを分泌する。 唾液、涙、母乳中のリソゾームやホスホリパーゼA2等の酵素も抗細菌物質である。 膣分泌液は初経後のわずかにでも酸性に傾いたとき化学的障壁として働くし、精液は病原体殺滅性のあるデフェンシンや亜鉛を含む。 胃には胃酸およびタンパク質分解酵素があって、摂取された病原体に対して強力な化学的防御の働きがある。

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