マクロファージ
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マクロファージ︵Macrophage, MΦ︶は白血球の1つ。免疫システムの一部をになうアメーバ状の細胞で、生体内に侵入した細菌、ウイルス、又は死んだ細胞を捕食し消化する。また抗原提示を行い、B細胞による抗体の作成に貢献する。別名大食細胞、貪食細胞とも。名称は、ミクロファージ、小食細胞に対する対語︵マクロ⇔ミクロ︶として命名されたが、これは後に様々な機能を持つリンパ球などとして再分類され、名称が死語化した。免疫機能の中心的役割を担っている。
マクロファージによる食作用の経過
a. 貪食された異物が食胞︵ファゴソーム︶に取り込まれる
b. 食胞はリソソームと融合しファゴリソソームを形成、異物は酵素により破壊される
c. 残渣は細胞外に排出される︵あるいは消化される︶
1. 異物︵病原体︶、2. 食胞、3. リソソーム、4. 残渣、5. 細胞質、6. 細胞膜
起源
マクロファージは血液中の白血球の5%を占める単球︵単核白血球︶から分化する。造血幹細胞から分化した単球は骨髄で成熟し、血流に入ると炎症の化学仲介に関わる。単球は約2日間血中に滞在した後、血管壁を通り抜けて組織内に入りマクロファージになる。組織に入ると、マクロファージは細胞内にリソソームを初めとした顆粒を増やし、消化酵素を蓄積する。マクロファージは分裂によっても増殖することができ、寿命は数ヶ月である。 進化上ではかなり早い段階から存在し、脊椎動物・無脊椎動物を問わずほぼ全ての動物に存在している。B細胞等他の白血球はマクロファージから進化しており、血管や心臓を構成する細胞とも起源は同じである。機能
1. 異物︵病原体︶、2. 食胞、3. リソソーム、4. 残渣、5. 細胞質、6. 細胞膜
食作用
マクロファージが細菌、ウイルス、死んだ細胞等の異物を取り込むことを食作用と呼ぶ。これがマクロファージの主要な機能である。この食作用の主な役割は病原体への対処と、細胞死の残骸の処理である。炎症の初期は好中球がになうが、後期になるとマクロファージが集まり死んだ細胞や細菌を食作用により処理する。 マクロファージが貪食した異物は小胞︵食胞、Phagosome︶の形で取り込まれる。細胞内で小胞はリソソームと融合し、リソソーム中に存在する様々な加水分解酵素の作用により分解される。抗原提示
詳細は「抗原提示」を参照
マクロファージは抗原を摂取すると、各種のサイトカインを放出し、特定のT細胞を活性化させる。マクロファージは、食作用によって取り込み、分解した異物をいくつかの断片にし、もともと細胞内に持っていたクラスII MHC (MHC-II)と結合させ、細胞表面に表出させる。これをマクロファージによる抗原提示と呼ぶ。
マクロファージによる抗原提示のシグナルは、T細胞のなかでもヘルパーT細胞と呼ばれるリンパ球に伝達される。ヘルパーT細胞の表面には、CD4というヘルパーT細胞特有の表面タンパク質と、T細胞受容体(TCR, T-cell receptor)と呼ばれる受容体タンパク質が存在しており、それぞれがマクロファージのMHC-IIと、マクロファージによって提示された抗原と結合することによって、ヘルパーT細胞が活性化される。T細胞受容体の構造は、そのヘルパーT細胞ごとに異なっており、マクロファージによって提示された抗原断片とぴったり合う受容体を持つヘルパーT細胞だけが活性化される。
活性化したヘルパーT細胞は、インターロイキンやリンフォカイン等のホルモン様物質︵サイトカイン︶を生産することでマクロファージを活性化するとともに、自分が認識するものと同じ抗原を認識するB細胞を活性化させる。活性化したB細胞は抗体産生細胞に分化して増殖し、抗原に対応する抗体を作成し、放出する。抗体は抗原に特異的に結合し抗体-抗原複合体を作る。マクロファージはこの抗体-抗原複合体に引きつけられ、そしてこの複合体を貪食する。抗体の結合した細菌やウイルスはマクロファージにとって非常に能率よく食すことができるものとなる。この際T細胞はリンフォカインを放出するなどしてマクロファージを活性化したり、B細胞の増殖、分化を助ける。
