マクロファージ: 組織形成、機能的特徴、主要なメディエーター。 マクロファージ - 単球系 発生の主な段階、表現型の特徴、apk の特性。 マクロファージを検出するための最新の方法には、

メチニコフは顆粒状多形核血中白血球をマイクロファージとして分類した。 血管、主に細菌に対して精力的な食作用を示し、組織崩壊のさまざまな生成物に対しては(マクロファージとは対照的に)程度は低いですが、食作用を示します。

マイクロファージの貪食活性は、膿を含む細菌で特に顕著です。

マイクロファージは、重要な色を認識しないという点でもマクロファージとは異なります。

マクロファージには、貪食された物質を消化する酵素が含まれています。 これらの酵素はリソソームと呼ばれる液胞(小胞)に含まれており、タンパク質、脂肪、炭水化物、核酸を分解することができます。

マクロファージは、無機起源の粒子だけでなく、細菌、ウイルス粒子、瀕死の細胞、毒素(細胞の破壊中に形成される、または細菌によって生成される有毒物質)を人体から浄化します。 さらに、マクロファージは、いくつかの体液性および分泌性物質を血液中に分泌します。補体要素 C2、C3、C4、リゾチーム、インターフェロン、インターロイキン-1、プロスタグランジン、α-マクログロブリン、免疫応答を調節するモノカイン、細胞物質に対して有毒なサイトキシンなどです。 。

マクロファージは、 微妙な仕組み抗原性の異物粒子の認識。 正常な赤血球に影響を与えることなく、古い赤血球と新しい赤血球を区別し、素早く吸収します。 長い間、マクロファージには「掃除屋」の役割が割り当てられてきましたが、特殊な防御システムの最初のリンクでもあります。 細胞質内の抗原を含むマクロファージは、酵素の助けを借りてそれを認識します。 約 30 分以内に抗原を溶解する物質がリソソームから放出され、その後抗原は体外に排泄されます。

抗原はマクロファージによって発現および認識され、その後リンパ球に渡されます。 好中球顆粒球 (好中球、またはマイクロファージ) もまた形成されます。 骨髄、そこから血流に入り、そこで6〜24時間循環します。

マクロファージとは異なり、成熟マイクロファージは、原核生物と同様に呼吸からではなく解糖からエネルギーを受け取ります。つまり、嫌気性菌となり、酸素のない領域、たとえば炎症中の浸出液中で活動を実行し、マクロファージの活動を補うことができます。 マクロファージとマイクロファージは、その表面に免疫グロブリン JgJ と補体要素 C3 の受容体を持っており、これらは食細胞が抗原を認識して細胞表面に付着するのに役立ちます。 食細胞の活動の障害は、慢性肺炎、膿皮症、骨髄炎などの再発性化膿性敗血症疾患の形で現れることが非常に多いです。

多くの感染症では、さまざまな食作用の獲得が起こります。 したがって、結核性マイコバクテリアは食作用中に破壊されません。 ブドウ球菌は食細胞による吸収を阻害します。 食細胞の活性の障害はまた、特定の食細胞酵素の欠乏により、食作用物質の分解によりマクロファージによって蓄積された物質が体から除去できないという事実に関連する慢性炎症や疾患の発症にもつながります。 食作用の病態は、食細胞と他の細胞免疫および体液性免疫システムとの相互作用の違反に関連している可能性があります。

食作用は、正常な抗体、免疫グロブリン、補体、リゾチーム、ロイキン、インターフェロン、および抗原を前処理して食細胞による捕捉と消化を容易にする他の多くの酵素と血液分泌物によって促進されます。

1970年代には、マクロファージが血液単球の分化の最終段階を表し、それが骨髄内の多能性血液幹細胞に由来するという単核食細胞系仮説が定式化されました。 しかし、2008年から2013年に実施された研究では、成体マウスの組織内のマクロファージは、その起源、数と機能を維持するメカニズムが異なる2つの集団で表されることが示されました。 最初の集団は組織、つまり常在マクロファージです。 それらは、卵黄嚢および胎児肝臓の赤骨髄球系前駆細胞(血液幹細胞とは無関係)に由来し、胚発生のさまざまな段階で組織に存在します。 常在マクロファージは組織特異的な特性を獲得し、単球の関与なしにその場での増殖を通じてその数を維持します。 長命な組織マクロファージには、肝臓クッパー細胞、中心ミクログリアが含まれます。 神経系、肺胞肺マクロファージ、腹膜マクロファージ 腹腔、皮膚のランゲルハンス細胞、脾臓の赤髄のマクロファージ。

2 番目の集団は、単球 (骨髄) 起源の比較的短命なマクロファージによって表されます。 組織内のそのような細胞の相対的な含有量は、その種類と生物の年齢によって異なります。 したがって、骨髄由来のマクロファージは、脳、肝臓、表皮のすべてのマクロファージの 5% 未満を占め、肺、心臓、脾臓のマクロファージの一部はわずかです (ただし、この割合は体の年齢とともに増加します)。腸粘膜の固有層のマクロファージの大部分。 単球由来のマクロファージの数は炎症中に急激に増加し、炎症が終わると正常に戻ります。

マクロファージの活性化

インビトロでは、外因性刺激の影響下でマクロファージが活性化されることがあります。 活性化には、遺伝子発現プロファイルの重大な変化と、各種類の刺激に特異的な細胞表現型の形成が伴います。 歴史的に、最初に発見されたのは 2 つの大きく反対のタイプの活性化マクロファージであり、Th1/Th2 から類推して M1 および M2 と呼ばれました。 M1 マクロファージは、転写因子 STAT1 の関与により、インターフェロン γ による前駆体の刺激により ex vivo で分化します。 M2 マクロファージは、インターロイキン 4 による刺激 (STAT6 経由) により ex vivo で分化します。

長い間、活性化マクロファージの既知のタイプは M1 と M2 のみであったため、それらの極性化に関する仮説を立てることが可能でした。 しかし、2014 年までに、M1 型にも M2 型にも該当しないマクロファージの活性化状態の全領域が存在することを示す情報が蓄積されました。 現時点では、インビトロで観察されるマクロファージの活性化状態がインビボで起こるものに対応すること、またこれらの状態が永続的であるか一時的であるかについて、説得力のある証拠はありません。

腫瘍関連マクロファージ

悪性腫瘍は、マクロファージなどの組織微小環境に影響を与えます。 血液単球は腫瘍に浸潤し、腫瘍によって分泌されるシグナル伝達分子(M-CSF、GM-CSF、IL4、IL10、TGF-β)の影響を受けて、「抗炎症」表現型を持つマクロファージに分化し、抗腫瘍を抑制します。免疫力を高め、新しい血管の形成を刺激し、腫瘍の成長と転移を促進します。

マクロファージ(単球、フォン・クッパー細胞、ランゲルハンス細胞、ヒスチオファージ、肺胞細胞など)は、さまざまな微生物や損傷した構造を効果的に捕捉し、細胞内で破壊することができます。

マイクロファージ (顆粒球: 好中球、好酸球、好塩基球、血小板、内皮細胞、ミクログリア細胞など) は程度は低いですが、微生物を捕捉して損傷する能力もあります。

食細胞では、微生物の食作用のすべての段階で、酸素依存性と酸素非依存性の両方の殺菌システムが活性化されます。

食細胞の酸素依存性殺菌システムの主成分は、ミエロペルオキシダーゼ、カタラーゼ、および活性酸素種 (一重項酸素 - O2、スーパーオキシドラジカル - O2、ヒドロキシルラジカル - OH、過酸化水素 - H2O2) です。

食細胞の酸素非依存性殺菌システムの主成分は、リゾチーム (ムラミダーゼ)、ラクトフェリン、カチオン性タンパク質、H+ イオン (アシドーシス)、リソソーム加水分解酵素です。

3. 体液性の殺菌因子および静菌因子:

リゾチームは、グラム陽性菌の壁にあるペプチドグリカンのムラミン酸を破壊し、浸透圧溶解を引き起こします。

ラクトフェリンは微生物の鉄の代謝を変化させ、それらを妨害します ライフサイクルそして多くの場合、死につながります。

- (3-リジンはほとんどのグラム陽性菌に対して殺菌作用があります。

補体因子はオプソニン作用を持ち、微生物の食作用を活性化します。

インターフェロン系 (特に a と y) は、明確な非特異的抗ウイルス活性を示します。

気道の粘膜の微絨毛と腺細胞の両方の活動、ならびに汗や 皮脂腺対応する分泌物(痰、汗、皮脂)を分泌する皮膚は、一定数のさまざまな微生物を体から除去するのに役立ちます。

食作用、単細胞生物または多細胞動物の特別な細胞(食細胞)による生きた粒子および無生物の粒子の積極的な捕捉と吸収のプロセス。 F.の現象はI.I.メチニコフによって発見され、彼はその進化を追跡し、主に炎症と免疫中の高等動物と人間の体の保護反応におけるこのプロセスの役割を明らかにしました。 大きな役割 F.は創傷治癒に役割を果たします。 粒子を捕捉して消化する能力は、原始的な生物の栄養の基礎となっています。 進化の過程で、この能力は徐々に個々の特殊化した細胞に移され、最初は消化器官、次に消化器官に移されました。 特別な細胞 結合組織。 ヒトおよび哺乳動物において、活性食細胞は血液および細網内皮系の細胞の好中球(マイクロファージ、または特殊な白血球)であり、活性マクロファージに変化することができます。 好中球は小さな粒子(細菌など)を貪食し、マクロファージは大きな粒子(死細胞、その核または断片など)を吸収することができます。 マクロファージは、負に帯電した染料やコロイド状物質の粒子を蓄積することもできます。 小さなコロイド粒子の吸収は、超貪食またはコロイド固定と呼ばれます。

食作用はエネルギーを必要とし、主に活動に関連しています 細胞膜そして細胞内小器官 - リソソーム、多数の加水分解酵素を含みます。 F.では、いくつかの段階が区別されます。 まず、貪食された粒子が細胞膜に付着し、次にそれを包み込んで細胞内体、つまりファゴソームを形成します。 周囲のリソソームから加水分解酵素がファゴソームに入り、貪食された粒子を消化します。 状況に応じて、 物理的及び化学的性質後者の消化は完全である場合もあれば、不完全である場合もあります。 後者の場合、残留物が形成され、細胞内に長期間残留する可能性があります。

補体 - (古いアレキシン)、新鮮な血清に含まれるタンパク質複合体。 重要な要素動物と人間の自然免疫。 この用語は、1899 年にドイツの科学者 P. エールリッヒと J. モルゲンロートによって導入されました。 K.は、C「1」から「C」9まで指定される9つの成分から構成され、最初の成分には3つのサブユニットが含まれます。 K. を構成する 11 種類のタンパク質はすべて、免疫化学的および物理化学的方法で分離できます。 K. は、ホエイを加熱したり、長期間保存したり、光にさらしたりすると簡単に破壊されます。 Kさんは様々なイベントに参加しています 免疫反応: 細胞膜の表面上で抗原 (抗原を参照) と抗体 (抗体を参照) の複合体を結合させると、対応する抗体で処理された細菌、赤血球、その他の細胞の溶解が引き起こされます。 膜の破壊とその後の細胞溶解には、9 つ​​の構成要素すべての関与が必要です。 抗原の一部の成分には酵素活性があり、以前に抗原抗体複合体に結合した成分は次の成分の付加を触媒します。 体内では、K. は細胞溶解を引き起こさない抗原抗体反応にも関与します。 K.の作用は、病原性微生物に対する体の抵抗力と、感染時のヒスタミンの放出に関連しています。 アレルギー反応即時型、自己免疫プロセス。 医学では、缶詰の K. 製剤が多くの病気の血清学的診断に使用されています。 感染症、抗原および抗体の検出用。

インターフェロン - ヒトまたは動物の細胞によって産生される低分子量糖タンパク質のグループ。 ウイルス感染または、さまざまな誘導物質(例えば、二本鎖RNA、不活化ウイルスなど)の影響下で抗ウイルス効果を示します。

インターフェロンは 3 つのクラスで表されます。

α-白血球、核血球(顆粒球、リンパ球、単球、低分化細胞)によって生成されます。

ベータ線維芽細胞 - 皮膚筋組織、結合組織、リンパ組織の細胞によって合成されます。

ガンマ免疫 - ナチュラルキラーであるマクロファージと協力して T リンパ球によって生成されます。

抗ウイルス効果は、インターフェロンとウイルスの相互作用によって直接起こるのではなく、細胞反応によって間接的に起こります。 インターフェロンによって合成が誘導される酵素と阻害剤は、外来遺伝情報の翻訳の開始を阻止し、メッセンジャー RNA 分子を破壊します。 細胞との相互作用 免疫系、食作用、ナチュラルキラー細胞活性、および主要組織適合性複合体の発現を刺激します。 インターフェロンは、B 細胞に直接作用することにより、抗体形成のプロセスを調節します。

抗原 - 細胞膜に存在し (または埋め込まれ)、免疫応答を引き起こすことができる化学分子は抗原と呼ばれます。 それらは微分型と決定型に分けられます。 分化した抗原には CD 抗原が含まれます。 主要な組織適合性複合体には、HLA (子宮赤血球抗原) が含まれます。

抗原は次のように分類されます。

毒素;

イソ抗原;

異好性抗原;

家庭用抗原;

ダンベル;

免疫原;

アジュバント;

隠れた抗原。

毒素は細菌の老廃物です。 毒素は化学的にトキソイドに変換され、その後その毒性特性は失われますが、抗原特性は保持されます。 この機能は、多くのワクチンの調製に使用されています。

A および B アイソ抗原は、体が常に抗体 (アプロチニン) を持っているムコ多糖抗原です。

A および B アイソ抗原に対する抗体により、4 つの血液型が決定されます。

異好性抗原は以下に存在します。 組織細胞多くの動物では、それらは人間の血液中には存在しません。

家庭内抗原には自己抗原が含まれており、そのほとんどは免疫系に耐性があります。

ガンテナは、抗体と特異的に反応する物質ですが、抗体の形成には寄与しません。 ガンテナは、薬物に対するアレルギー反応によって形成されます。

免疫原(ウイルスや細菌)は、可溶性抗原よりも強力です。

アジュバントは、抗原が導入されたときに免疫応答を強化する物質です。

隠れた抗原は精子である可能性があり、精巣への外傷性損傷またはおたふく風邪による変化の場合に外来タンパク質として機能する場合があります。

抗原は次のようにも分類されます。

細胞の構成要素である抗原。

細胞の構成要素ではない外部抗原。

免疫担当細胞に侵入しない自己抗原 (隠れた)。

抗原は他の基準に従っても分類されます。

免疫応答の誘発の種類別(免疫原、アレルゲン、寛容原、移植)。

異物によるもの - ヘテロ抗原および自己抗原。

関連 胸腺- T 依存性および T 非依存性。

体内の局在化による - O 抗原 (ゼロ)、熱安定性、高活性など);

キャリア微生物の特異性 - 種、典型、変異体、グループ、段階別。

身体と抗原との相互作用はさまざまな方法で発生します。 抗原はマクロファージに浸透し、マクロファージ内で除去されます。

別のオプションを使用すると、マクロファージの表面にある受容体と接続することができます。 抗原はマクロファージの過程で抗体と反応し、リンパ球と接触することができます。

さらに、抗原はマクロファージを迂回してリンパ球表面の抗体受容体と反応したり、細胞に侵入したりする可能性があります。

抗原の作用による特定の反応は、さまざまな方法で発生します。

体液性抗体の形成(免疫芽細胞から形質細胞への形質転換中)。

感作されたリンパ球は記憶細胞に変化し、体液性抗体の形成につながります。

リンパ球はキラーリンパ球の性質を獲得します。

リンパ球のすべての受容体が抗原に関連付けられている場合、リンパ球は非応答性細胞に変わる可能性があります。

抗原は細胞に抗体を合成する能力を与えますが、これは抗原の形態、用量、体内への侵入経路に応じて異なります。

免疫の種類

免疫には、特異的免疫と非特異的免疫の 2 種類があります。

特異的免疫は本質的に個人的なものであり、人の免疫系とさまざまな微生物や抗原との接触の結果として、人の生涯を通じて形成されます。 特異的免疫は感染の記憶を保存し、再発を防ぎます。

非特異的免疫は種特異的です。つまり、同じ種のすべての代表者でほぼ同じです。 非特異的免疫は感染症との戦いを確実にする 初期段階特異的免疫がまだ形成されていないときに発症します。 非特異的免疫の状態によって、さまざまな一般的な感染症に対する人の素因が決まります。その原因物質は日和見微生物です。 免疫には、特異的なものと先天性のもの(たとえば、犬ジステンパーの原因物質に対する人)と後天的なものがあります。

自然な受動免疫。 母親からのATは胎盤を通じて子供に伝わり、 母乳。 抗体が消費されてその数が減少するため、感染に対する短期的な防御を提供しますが、独自の免疫が形成されるまで防御を提供します。

自然な能動免疫。 抗原と接触すると独自の抗体が産生されます。 免疫記憶細胞は、最も耐久性のある、場合によっては生涯にわたる免疫を提供します。

受動免疫を獲得しました。 これは、免疫生物からの既製の抗体(血清)(ジフテリア、破傷風、ヘビ毒に対する血清)を導入することによって人工的に作成されます。 このタイプの免疫も長くは続きません。

獲得した能動免疫。 少量の抗原がワクチンの形で体内に導入されます。 このプロセスはワクチン接種と呼ばれます。 殺された抗原または弱められた抗原が使用されます。 体は病気にはなりませんが、ATを生成します。 反復投与は頻繁に行われ、長期にわたる保護を提供する抗体のより迅速かつ長期間の産生を刺激します。

抗体の特異性。 各抗体は特定の抗原に特異的です。 これは、軽鎖と重鎖の可変領域におけるアミノ酸の独特な構造構成によるものです。 アミノ酸組織は抗原の特異性ごとに異なる空間構成を持っているため、抗原が抗体と接触すると、抗原の多数の補欠分子族が抗体の同じグループの鏡像として対応します。抗体と抗原の間には強固な結合が起こります。 抗体の特異性が高く、結合部位が多数ある場合、次のことによって抗体と抗原の間に強力な接着が発生します。(1) 疎水結合。 (2) 水素結合。 (3) イオン引力。 (4) ファンデルワールス力。 抗原抗体複合体は質量作用の熱力学的法則にもに従います。

免疫系の構造と機能。

免疫系の構造。 免疫系はリンパ組織によって代表されます。 これは特殊な解剖学的に異なる組織であり、さまざまなリンパ構造の形で体中に散在しています。 リンパ組織には、胸腺、胸腺、腺、骨髄、脾臓、リンパ節(リンパ濾胞群、またはパイエル板、扁桃腺、腋窩、鼠径部、および体中に点在するその他のリンパ組織)、および血液中を循環するリンパ球が含まれます。 。 リンパ組織は、組織の骨格を構成する網様細胞と、これらの細胞の間に位置するリンパ球から構成されます。 免疫系の主な機能細胞はリンパ球であり、T リンパ球と B リンパ球およびその亜集団に分けられます。 総数リンパ球 人体は 1012 に達し、リンパ組織の総質量は体重の約 1 ~ 2% になります。

リンパ器官は中枢(一次)と末梢(二次)に分けられます。

免疫系の機能。 免疫系は、抗原に対する特異的保護の機能を実行します。抗原は、一連の免疫試薬を使用して実行される細胞反応および体液性反応の複合体を通じて、侵入した遺伝的に外来の抗原を中和、中和、除去、破壊できるリンパ組織です。身体の外側から、または身体自体の中に形成されたもの。

抗原を中和する免疫系の特異的な機能は、抗原を含むあらゆる異物の影響に対する身体の耐性を確保することを目的とした、非特異的な性質の複雑な機構と反応によって補完されます。

血清学的反応

抗原と抗体間の in vitro 反応、または血清学的反応は、微生物学および血清学 (免疫学) 研究室でさまざまな目的で広く使用されています。

細菌性、ウイルス性、まれに他の感染症の血清診断、

分離された細菌、ウイルス、およびその他のさまざまな微生物の培養物の血清同定

血清診断は、営利企業によって製造された一連の特定の抗原を使用して行われます。 血清診断反応の結果に基づいて、疾患過程における抗体蓄積の動態と感染後またはワクチン接種後の免疫の強さが判断されます。

微生物培養物の血清同定は、同様に営利企業が製造する特定の抗血清のセットを使用して、その種類と血清型を決定するために実行されます。

各血清学的反応は、特異性と感度によって特徴付けられます。 特異性とは、抗原または抗体が、それぞれ血清に含まれる相同抗体または相同抗原とのみ反応する能力を指します。 特異性が高いほど、偽陽性と偽陰性の結果が少なくなります。

血清学的反応には、主に IgG および IgM クラスの免疫グロブリンに属する抗体が関与します。

凝集反応は、電解質溶液中の特定の抗体(凝集素)の影響下で、小球抗原(凝集原)が凝集物の塊の形で接着および沈殿するプロセスです。

マクロファージ 単球 (マクロファージ) は、感染症との闘いに関与する白血球の一種です。 単球は、好中球とともに、さまざまな微生物を飲み込んで破壊する 2 つの主要なタイプの血球です。 単球が血液から出て組織に入ると、マクロファージに変わります。 マクロファージはその機能が単球に近く、組織内の感染と戦うことができるほか、死んだ細胞を利用する(スカベンジャー)など、他の機能も実行できます。

ソース: 「医学辞典」


活発な可動性と、外来細胞の吸収と破壊である食作用の顕著な能力を備えた結合組織細胞。


ソース: 『医学普及事典』


医学用語. 2000 .

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マクロファージは、防御の第一線となる非特異的防御機構の発達に不可欠な免疫系のメンバーです。 これらの大きなものは 免疫細胞ほぼすべての組織に存在し、死んだ細胞や損傷した細胞、細菌、細胞の残骸を体から積極的に除去します。 マクロファージが細胞や病原体を飲み込んで消化するプロセスをといいます。

マクロファージはまた、外来抗原に関する情報を捕捉してリンパ球と呼ばれる免疫細胞に提示することにより、細胞性免疫または適応免疫を助けます。 これにより、免疫システムは同じ侵入者による将来の攻撃に対してより適切に防御できるようになります。 さらに、マクロファージは他のものにも関与しています。 重要な機能ホルモン生成、免疫調節、創傷治癒などの体内の機能。

マクロファージの貪食作用

食作用により、マクロファージは体内の有害または不要な物質を除去できます。 食作用は、物質が細胞に取り込まれて破壊される形態です。 このプロセスは、マクロファージが抗体の助けを借りて異物を標的にするときに開始されます。 抗体はリンパ球によって産生されるタンパク質であり、異物(抗原)に結合して細胞内に異物(抗原)を持ち込んで破壊します。 抗原が検出されると、マクロファージは突起を送り、抗原(死細胞など)を取り囲んで飲み込み、抗原を小胞内に取り囲みます。

抗原を含む内部移行した小胞はファゴソームと呼ばれます。 マクロファージでは、それらはファゴソームと融合し、ファゴリソソームを形成します。 リソソームは、有機物質を消化できる加水分解酵素が形成された膜嚢です。 リソソーム内の酵素内容はファゴリソソームに放出され、異物は速やかに分解されます。 その後、分解された物質はマクロファージから排出されます。

マクロファージの発生

マクロファージは、単球と呼ばれる白血球から発生します。 単球は白血球の中で最大の種類です。 大きな孤立巣があり、しばしば腎臓の形をしています。 単球は骨髄で生成され、1 ~ 3 日で循環します。 これらの細胞は血管から出て、血管の内皮を通過して組織に入ります。 単球は目的地に到着すると、マクロファージまたは樹状細胞と呼ばれる他の免疫細胞に変わります。 樹状細胞は、抗原免疫の発達に役立ちます。

マクロファージは単球とは異なり、それらが局在する組織または器官に特異的です。 特定の組織でより多くのマクロファージが必要になると、生きたマクロファージがサイトカインと呼ばれるタンパク質を生成し、単球が応答して必要なタイプのマクロファージに成長します。 たとえば、感染症と戦うマクロファージは、病原体と戦うことに特化したマクロファージの発達を促進するサイトカインを生成します。 創傷治癒と組織修復を専門とするマクロファージは、組織損傷に応答して生成されるサイトカインから発生します。

マクロファージの機能と位置

マクロファージは体のほぼすべての組織に存在し、免疫系の外でさまざまな機能を果たします。 マクロファージは、男性と女性の生殖器官における性ホルモンの生成を助けます。 これらは、ホルモンのプロゲステロンの生成に不可欠な卵巣内の血管ネットワークの発達を促進します。 プロゲステロンの働き 重要な役割子宮への胚の着床。 さらに、目に存在するマクロファージは、適切な視力に必要な血管網の発達を助けます。 体内の他の場所で見られるマクロファージの例は次のとおりです。

  • 中枢神経系:ミクログリアは、神経組織に見られるグリア細胞です。 これらの非常に小さな細胞は脳をパトロールし、 脊髄、細胞の老廃物を除去し、微生物から保護します。
  • 脂肪組織:脂肪組織内のマクロファージは微生物から保護し、脂肪細胞がインスリンに対する体の感受性を維持するのにも役立ちます。
  • 外皮系:ランゲルハンス細胞は、免疫機能を果たし、皮膚細胞の発達を助ける皮膚のマクロファージです。
  • 腎臓:腎臓のマクロファージは、血液から微生物を濾過し、管の形成を促進するのに役立ちます。
  • 脾臓:脾臓の赤髄内のマクロファージは、損傷した赤血球や微生物を血液からろ過するのに役立ちます。
  • リンパ系:中央領域に保存されているマクロファージ リンパ節、リンパ液を微生物で濾過します。
  • 生殖器系:マクロファージは、生殖細胞、胚の発生、ステロイド ホルモンの生成を助けます。
  • 消化器系:腸内のマクロファージが制御する 環境、微生物から保護します。
  • 肺:肺胞マクロファージは、呼吸表面から細菌、塵、その他の粒子を除去します。
  • 骨:骨内のマクロファージは、 骨細胞破骨細胞と呼ばれます。 破骨細胞は、骨成分の再吸収と同化を助けます。 マクロファージが形成される未熟細胞は、骨髄の非血管部分に存在します。

マクロファージと病気

マクロファージの主な機能は防御ですが、場合によってはこれらの病原体が免疫系をすり抜け、免疫細胞に感染することがあります。 アデノウイルス、HIV、および結核を引き起こす細菌は、マクロファージに感染することによって病気を引き起こす病原体の例です。

これらの種類の疾患に加えて、マクロファージは心血管疾患、糖尿病、癌などの疾患の発症にも関連していると考えられています。 心臓のマクロファージが寄与する 心血管疾患、アテローム性動脈硬化症の発症を助けます。 アテローム性動脈硬化では、白血球による慢性炎症により動脈壁が厚くなります。

脂肪組織内のマクロファージは炎症を引き起こす可能性があり、これにより脂肪細胞のインスリン抵抗性が誘発されます。 これは糖尿病の発症につながる可能性があります。 慢性炎症マクロファージによって引き起こされるがん細胞の発生と増殖も促進する可能性があります。

マクロファージ(古代ギリシャ語のμακρός - 大きい、および φάγος - 食べる人 (同義語: 組織球マクロファージ、組織貪食細胞、マクロ食細胞、メガロファージ食べる人))、多芽細胞、動物体内の間葉系細胞、積極的に細菌を捕捉して消化できる、死んだ残留物身体にとって異物または有毒な細胞およびその他の粒子。 「マクロファージ」という用語はメチニコフによって導入されました。

マクロファージには次のものがあります。血液単球、結合組織組織球、造血器官の毛細血管の内皮細胞、肝臓のクッパー細胞、肺胞壁の細胞(肺マクロファージ)および腹膜壁の細胞(腹膜マクロファージ)。

哺乳類では、マクロファージ前駆体が骨髄で形成されることが確立されています。 造血器官の網様組織の細胞は、マクロファージと結合して網内皮系(マクロファージ)系となり、体内で保護機能を果たしますが、活発な食作用特性も備えています。

形態学

単核食細胞系の主要な細胞タイプ。 これらは、よく発達したリソソームおよび膜装置を備えた大型 (10 ~ 24 ミクロン) 長命の細胞です。 それらの表面には、IgG1およびIgG3のFcフラグメント、C3bフラグメントC、Bリンパ球およびTリンパ球の受容体、補体、他のインターロイキンおよびヒスタミンの受容体がある。

組織マクロファージ

実際、単球は血管床から出て組織に侵入するとマクロファージになります。

組織の種類に応じて、次の種類のマクロファージが区別されます。

· 組織球 - 結合組織のマクロファージ。 細網内皮系の構成要素。

· クッパー細胞 - 肝臓の内皮星細胞。

· 肺胞マクロファージ - それ以外の場合、塵細胞。 肺胞にあります。

· 類上皮細胞 - 肉芽腫の構成要素。

· 破骨細胞は、骨吸収に関与する多核細胞です。

· ミクログリアは、ニューロンを破壊し、感染因子を吸収する中枢神経系の細胞です。

脾臓のマクロファージ

マクロファージの同定

マクロファージには多数の細胞質酵素が含まれており、これらの酵素を検出する組織化学的方法によって組織内で特定できます。 ムラミダーゼ (リゾチーム) やキモトリプシンなどの一部の酵素は、酵素タンパク質に対する抗体を使用する標識抗体検査 (免疫組織化学) で検出できます。 さまざまな CD 抗原に対するこのようなモノクローナル抗体は、マクロファージを識別するために広く使用されています。



マクロファージの機能

マクロファージの機能には、食作用、抗原プロセシング、サイトカインとの相互作用が含まれます。

食作用

· 非免疫性食作用: マクロファージは、免疫応答を誘導することなく、異物、微生物、損傷を受けた細胞の残骸を直接貪食することができます。 しかし、微生物の食作用とその破壊は、免疫学的に活性化された T リンパ球によって産生される特定の免疫グロブリン、補体、リンホカインの存在によって非常に促進されます。

· 免疫食作用: マクロファージは、免疫グロブリンの C3b および Fc フラグメントの表面受容体を持っています。 免疫グロブリンまたは補体でコーティングされた(オプソニン化された)粒子は、「裸の」粒子よりもはるかに容易に貪食されます。

· 抗原の「処理」: マクロファージは抗原を「処理」し、必要な形式で B リンパ球および T リンパ球に提示します。 この細胞相互作用には、リンパ球による MHC 分子とマクロファージの表面にある「処理された抗原」の同時認識が含まれます。

· サイトカインとの相互作用: マクロファージは、T リンパ球によって生成されるサイトカインと相互作用して、特定の損傷因子から体を保護します。 このような相互作用の典型的な結果は肉芽腫の形成です。 マクロファージは、インターロイキン-1、インターフェロン-β、T 細胞および B 細胞増殖因子などのサイトカインも生成します。 組織内のリンパ球とマクロファージのさまざまな相互作用は、慢性炎症中に形態学的に現れます。

マクロファージの役割はIL-1の分泌に限定されません。 これらの細胞は多数の生物学的に活性な物質を合成し、それぞれが炎症に独自に寄与します。 これらには、エステラーゼ、プロテアーゼ、アンチプロテアーゼが含まれます。 リソソーム加水分解酵素 - コラゲナーゼ、アラスターゼ、リゾチーム、α-マクログロブリン; モノカイン - IL-1、コロニー刺激因子、線維芽細胞成長刺激因子。 抗感染症薬 - インターフェロン、トランスフェリン、トランスコバラミン; 補体成分:C1、C2、C3、C4、C5、C6。 アラキドン酸誘導体: プロスタグランジン E2、トロンボキサン A2、ロイコトリエン。

「bio/mol/text」コンテストの記事:免疫システムは私たちの体の強力な多層防御であり、外部からのウイルス、細菌、真菌、その他の病原体に対して驚くほど効果的です。 さらに、免疫系は、変性してしまう可能性のある、変化した自身の細胞を効果的に認識し、破壊することができます。 悪性腫瘍。 しかし、免疫系の機能不全(遺伝的またはその他の理由による)により、ある日悪性細胞が優勢になるという事実が生じます。 大きくなりすぎた腫瘍は、体からの攻撃に対して鈍感になり、破壊をうまく回避するだけでなく、腫瘍自体のニーズを満たすために保護細胞を積極的に「再プログラム」します。 腫瘍が免疫反応を抑制するメカニズムを理解することで、対策を開発し、病気と戦うために体自身の防御機能を活性化する方向にバランスを変えることができます。

この論文は、人気科学作品コンテスト「bio/mol/text」-2014 の「Best Review」部門に投稿されました。

コンテストのメインスポンサーは、先進的な企業である Genotech です。
このコンテストはRVC OJSCによって後援されました。

腫瘍と免疫 – プロローグ付きの 3 部構成の劇的な対話

がんにおける免疫反応の有効性が低い理由は、腫瘍細胞が正常で健康な細胞と類似しすぎているため、「見知らぬ人」を探すように調整された免疫系がそれらを適切に認識できないためであると長い間考えられてきました。 これは、免疫系がウイルス性の腫瘍に最もうまく抵抗するという事実を正確に説明しています(免疫不全に苦しむ人々ではその頻度が急激に増加します)。 しかし、後にこれが唯一の理由ではないことが明らかになりました。

この記事ががんの免疫的側面を扱っている場合、その研究は 「この世にこれ以上恐ろしい爪はない…」がんの代謝の特徴について読むことができます。 - エド。

がん細胞と免疫系の相互作用ははるかに多様であることが判明しました。 腫瘍は攻撃から「隠れる」だけでなく、積極的に局所免疫反応を抑制し、免疫細胞を再プログラムして、免疫細胞に自らの悪性ニーズを満たすよう強制することができます。

制御不能になった変性細胞とその子孫(つまり、将来の腫瘍)と身体との間の「対話」は、いくつかの段階を経て発展します。最初は主導権がほぼ完全に身体の防御側にある場合、最後に(病気の発症の場合) - 腫瘍の側に行きます。 数年前、がん免疫学者は「免疫編集」という概念を策定しました( 免疫編集)、このプロセスの主な段階について説明します (図 1)。

図 1. 免疫編集 (免疫編集)悪性腫瘍の発生中。

免疫編集の最初の段階は排除のプロセスです ( 除去)。 外部の発がん性因子の影響下、または突然変異の結果として、正常な細胞は「形質転換」され、無限に分裂し、身体の調節信号に反応しない能力を獲得します。 しかし同時に、原則として、その表面で特別な「腫瘍抗原」と「危険信号」を合成し始めます。 これらのシグナルは、免疫系の細胞、主にマクロファージ、ナチュラルキラー細胞、および T 細胞を引き付けます。 ほとんどの場合、それらは「甘やかされた」細胞を破壊することに成功し、腫瘍の発達を中断します。 しかし、これらの「前がん性」細胞の中には、何らかの理由で免疫反応性、つまり免疫反応を引き起こす能力が弱まっており、合成する腫瘍抗原が少なく、免疫系によってあまり認識されず、がんの第一波を生き延びた細胞がいくつか存在することがあります。免疫反応は分裂し続けます。

この場合、腫瘍と身体の相互作用は第 2 段階である平衡段階に入ります ( 平衡)。 ここでは、免疫系は腫瘍を完全に破壊することはできませんが、それでもその増殖を効果的に制限することはできます。 このような「平衡」状態(従来の診断方法では検出できない状態)では、微小腫瘍は何年にもわたって体内に存在する可能性があります。 しかし、そのような潜在腫瘍は静的なものではなく、それを構成する細胞の性質は突然変異とその後の選択の影響で徐々に変化します。分裂中の腫瘍細胞のうち、免疫系によく抵抗できる細胞が有利になります。最終的には腫瘍内に細胞が出現します - 免疫抑制剤。 それらは受動的に破壊を回避するだけでなく、能動的に免疫反応を抑制することもできます。 本質的に、これは進化の過程であり、身体が無意識のうちに、それを殺す正確な種類の癌を「引き出す」ことになります。

この劇的な瞬間は、腫瘍が発生の第 3 段階である回避 ( 逃げる)、-腫瘍はすでに免疫系の細胞の活動に対して鈍感であり、さらに、その活動を利益に変えます。 それは成長し、転移し始めます。 通常、医師によって診断され、科学者によって研究されるのはこの種の腫瘍です。前の 2 つの段階は隠れて発生し、それらについての私たちの考えは主に多くの間接的なデータの解釈に基づいています。

免疫応答の二元論と発がんにおけるその重要性

免疫系が腫瘍細胞とどのように戦うのかを説明する科学論文は数多くありますが、同様に多数の出版物が、腫瘍のすぐ近くにある免疫系細胞の存在が、がんの増殖や転移の加速と相関するマイナス要因であることを実証しています。 腫瘍の発生に伴って免疫反応の性質がどのように変化するかを説明する免疫編集の概念の枠組みの中で、私たちの防御者のこのような二重の行動は最終的に説明を受けました。

マクロファージを例として、これがどのように起こるかについていくつかのメカニズムを見ていきます。 腫瘍は同様の技術を使用して、他の自然免疫および獲得免疫の細胞を欺きます。

マクロファージ - 「戦士細胞」と「治癒細胞」

マクロファージはおそらく最も有名な細胞です 先天性免疫-メチニコフが古典的な細胞免疫学を始めたのは、彼らの貪食能力の研究でした。 哺乳類の体内では、マクロファージは戦闘の先兵です。最初に敵を発見し、自ら破壊しようとするだけでなく、免疫系の他の細胞を戦場に引きつけて活性化します。 そして、外来因子が破壊された後、それらは引き起こされた損傷の除去に積極的に参加し始め、創傷治癒を促進する因子を開発します。 腫瘍はマクロファージのこの二重の性質を有利に利用します。

主な活性に応じて、マクロファージの 2 つのグループ、M1 と M2 が区別されます。 M1 マクロファージ (古典的に活性化されたマクロファージとも呼ばれます) - 「戦士」 - は、直接的に、または免疫系の他の細胞 (T キラーなど) を引きつけて活性化することによって、外来因子 (腫瘍細胞を含む) を破壊する責任があります。セル)。 M2 マクロファージ - 「治癒者」 - 組織の再生を促進し、創傷治癒を確実にします。

腫瘍内の存在 大量 M1 マクロファージはその増殖を阻害し、場合によってはほぼ完全な寛解 (破壊) を引き起こすこともあります。 逆も同様です。M2 マクロファージは成長因子分子を分泌し、これがさらに腫瘍細胞の分裂を刺激します。つまり、腫瘍細胞の発生を促進します。 悪性形成。 通常、腫瘍環境では M2 細胞 (「ヒーラー」) が優勢であることが実験的に示されています。 さらに悪いことに:腫瘍細胞によって分泌される物質の影響下で、活性型 M1 マクロファージは M2 型に「再プログラム」され、インターロイキン 12 (IL12) や腫瘍壊死因子 (TNF) などの抗腫瘍サイトカインの合成を停止し、細胞内に分子を放出し始めます。腫瘍増殖因子(TGFb)や血管増殖因子(VGF)など、腫瘍の増殖とその栄養を提供する血管の発芽を促進する環境。 それらは免疫系の他の細胞を引き寄せたり開始したりすることを止め、局所(抗腫瘍)免疫反応をブロックし始めます(図2)。

図 2. M1 および M2 マクロファージ:腫瘍や免疫系の他の細胞との相互作用。

NF-kB ファミリーのタンパク質は、この再プログラミングにおいて重要な役割を果たします。 これらのタンパク質は、マクロファージの M1 活性化に必要な複数の遺伝子の活性を制御する転写因子です。 このファミリーの最も重要なメンバーは p65 と p50 で、これらは一緒になって p65/p50 ヘテロ二量体を形成し、マクロファージでは TNF、多くのインターロイキン、ケモカイン、サイトカインなどの急性炎症反応に関連する多くの遺伝子を活性化します。 これらの遺伝子の発現により、より多くの免疫細胞が引き寄せられ、免疫細胞の炎症領域が「強調表示」されます。 同時に、NF-κB ファミリーの別のホモ二量体である p50/p50 は、逆の活性を持っています。同じプロモーターに結合することにより、その発現をブロックし、炎症の程度を軽減します。

NF-kB 転写因子の活性は両方とも非常に重要ですが、それらのバランスがさらに重要です。 腫瘍は、マクロファージにおけるp65タンパク質合成を妨害し、p50/p50阻害複合体の蓄積を刺激する物質を特異的に放出することが示されている。 このようにして(他の多くの方法に加えて)、腫瘍は攻撃的な M1 マクロファージをそれ自身の無意識の共犯者に変えます。 独自の開発: M2 型マクロファージは、腫瘍を組織の損傷領域として認識し、修復プログラムを開始しますが、分泌する成長因子は腫瘍増殖のためのリソースを追加するだけです。 これでサイクルが完了します。成長する腫瘍は新しいマクロファージを引き寄せ、マクロファージが再プログラムされ、破壊ではなく成長を刺激します。

免疫応答の再活性化は抗がん治療における現在の方向性です

したがって、腫瘍のすぐ近くには、免疫応答を活性化する分子と阻害する分子の複雑な混合物が存在します。 腫瘍の発生の見通し(したがって生物の生存の見通し)は、この「カクテル」の成分のバランスに依存します。 免疫活性化因子が優勢である場合、それは腫瘍がその役割に対処できず、破壊されるか、その成長が大幅に阻害されることを意味します。 免疫抑制分子が優勢である場合、これは腫瘍が鍵をつかむことができ、急速に進行し始めることを意味します。 腫瘍が免疫系を抑制するメカニズムを理解することで、対策を開発し、腫瘍を排除する方向にバランスを変えることができます。

実験では、マクロファージ (および免疫系の他の細胞) の「再プログラミング」が可逆的であることが示されています。 したがって、今日の腫瘍免疫学の有望な分野の 1 つは、他の治療法の有効性を高めるために、患者自身の免疫系細胞を「再活性化」するというアイデアです。 一部の種類の腫瘍 (黒色腫など) では、これにより素晴らしい結果が得られます。 メジヒトフのグループが発見した別の例は、ヴァールブルク効果により急速に成長する腫瘍内で酸素が不足したときに生成される分子である一般的な乳酸塩である。 この単純な分子はマクロファージの再プログラミングを刺激し、マクロファージの腫瘍増殖をサポートします。 乳酸は膜チャネルを介してマクロファージに輸送され、潜在的な治療法はこれらのチャネルをブロックすることです。