ヒトの全細胞

200種類あると言われる人の細胞を、一つ一つ、全てまとめるつもりです。
2019/1/6 human-cell.comにサイト移転します。よろしくお願いします

カテゴリ: 免疫に関する細胞

好中球
(Neutrophil)

◯好中球とは

好中球は、白血球の細胞の一つである。好酸球、好塩基球と共に顆粒球に分類され、細菌や真菌を捕食して、殺菌する働きを持つ。骨髄において造血幹細胞から分化し、成熟すると核が分葉する。

メチレンブルー(塩基性色素、青)、エオシン(酸性色素、赤)、azure Bの混合液による染色をギムザ染色という。血液にギムザ染色を用いると、好酸球はエオジンによって赤く、好塩基球はメチレンブルーで青っぽく、好中球は両者で赤紫に染まることから、それぞれの名が付けられている。

Blausen_0676_Neutrophil_(crop)
図1 好中球 英語版Wikipediaより




◯分化と成熟

造血幹細胞、前駆細胞、骨髄芽球、前骨髄球、骨髄球、後骨髄球、桿状核球、分葉核球=好中球、の順に分化成熟する。骨髄芽球までは好酸球、好塩基球に分化する可能性を残すが、前骨髄球以降は好中球への分化が運命づけられている。分化の各段階でその数を増加させており、一つの造血幹細胞から生じる好中球はおよそ300億個である。

480px-Bloodcelldifferentiationchart(Japanese)

図2 造血幹細胞の分化 Wikipediaより

好中球は四種類の顆粒を持っており、前骨髄球の段階で生じる顆粒のことを一次顆粒(アズール顆粒)と呼ぶ。その後、骨髄球まで分化すると二次顆粒が生じ、桿状核球で三次顆粒、分葉核球に至って分泌顆粒が生じる。一次~三次顆粒は食胞と融合して細菌を殺すために用いられる。一方、分泌顆粒は”分泌”と名がついている通り、細胞膜と融合する顆粒である。ATPなどの顆粒内物質を分泌することのほかに、分泌顆粒の膜に刺さっている様々な受容体を炎症に応答して表出させる働きを持つ。


bunpi
図3 分泌顆粒

体内の好中球のうち、末梢血を流れている循環プールはおよそ半数で、もう半数は脾臓や肝臓に辺縁プールとして蓄えられている。さらに骨髄にも前駆細胞を合わせた大量の滞留プールがあり、緊急事態への備えとなっている。感染症や炎症反応で放出された各種物質の刺激を受けると、プールから好中球が血液に流入し、その機能を果たす。


◯好中球による防御

好中球は、体に侵入した細菌類に対する防御の役割を果たしているが、細胞寄生細菌や細胞内ウイルスに対しては無力である。

細菌が侵入すると、まずは末梢に位置するマクロファージや樹状細胞が貪食し、インターロイキンを放出して炎症反応を引き起こす。すると血管内皮細胞の透過が亢進され、血液中を流れていた好中球が組織へと浸潤するようになる。さらに炎症した細胞はケモカインを放出しているため、浸潤した好中球は受容体を介してシグナルを受け取り、アクチン骨格を形成することによってケモカイン濃度が高い方、すなわち炎症部位へと遊走する。

そして好中球が細菌に接近すると、膜上の受容体によって細菌の細胞膜/細胞壁、もしくは付着した抗体IgGや補体(オプソニン)を認識し、貪食を開始する。細菌が取り込まれて形成された袋を食胞と呼び、そこに顆粒が融合することによって殺菌処理がなされている。

殺菌の方法は活性酸素を用いるものと、用いないものとに大別される。酸素依存性の機構においては、好中球はNADPH(還元剤)を材料として過酸化水素/活性酸素を合成し、アズール顆粒(一次顆粒)内のミエロペルオキシダーゼがCl−イオンを用いて亜塩素酸を合成する。亜塩素酸は強力な酸化剤として細菌の様々な物質を無差別に酸化するので、細菌は死ぬ。

非酸素依存機構には細胞壁を分解するリゾチーム(三次顆粒)、細菌の生存に必要な鉄を奪うラクトフェリン(二次顆粒)、プロテアーゼの一種であるエラスターゼ(一次顆粒)などがある。

細菌を貪食して殺害したのちに好中球もアポトーシス(自発的な死)し、マクロファージに食されるか、膿となって体外に出される。

〇まとめ

  • 酸性色素・塩基性色素の両方に染まる顆粒球を、好中球という。

  • 造血幹細胞から分化する。

  • 身体に侵入した細菌を殺菌するはたらきを持つ。




〇参考文献

・第75回日本血液学会学術集会
 教育講演5 好中球分化異常と疾患  平位秀世
 http://www.myschedule.jp/jsh2013/detail.php?session_unique_id=EL-05&sess_id=8&strong=1
・Wikipedia 好中球

好塩基球
(Basophil)


◯好塩基球とは

顆粒球のうち、メチレンブルーやヘマトキシリンなどの塩基性色素に染まるものを好塩基球という。その数は好酸球や好中球に比べて非常に少ない(白血球の0.5%)。体表面の寄生虫への応答や、アレルギー反応に関与すると考えられている。
Blausen_0077_Basophil_(crop)
図1 好塩基球 英語版Wikipediaより






◯アレルギーと好塩基球

アレルギーはI型からIV型に分類され、I型は「IgEや肥満細胞を介した素早い応答」、II型、III型は「IgGを介した数時間程度遅れた応答」、IV型は「抗体を介さないキラーT細胞による遅延(慢性)型応答」である。と従来言われていたのだが、IgEは慢性型応答にも関わっているということが近年明らかになっている。IgE依存的な慢性型応答に対して司令塔的に働くのが好塩基球であり、それを除去すると応答が消失するという。

また好塩基球は、アナフィラキシーショック(急性なⅠ型アレルギー)にも関与する。肥満細胞が原因となる一般的なアナフィラキシーショックはIgE依存的なのに対し、好塩基球によるアナフィラキシーショックはIgG依存的である。好塩基球は肥満細胞と同様に膜上にIgGを持ち、抗原によって架橋された時、血小板活性化因子を放出して毛細血管を拡張させる。これが激しい場合、血圧が急低下することによってショックに陥る。


◯寄生虫と好塩基球

寄生虫の代表として、マダニの研究がなされている。マダ二は、皮膚に付着すると1~2週間吸血を続け、大きく膨らんで去っていくという特徴を持つ。中に病原体を持っていて、ライム病などの深刻な感染症を引き起こす可能性があるが、興味深いことにマウスやモルモットでは二度目の吸血に耐性があることが知られている。この免疫反応を担うのが好塩基球であり、吸血部位に集まっているようだ。詳しいことは不明であるが、好塩基球を除去すると耐性が失われることが知られており、直接的か間接的に関わっていることがわかる。

〇まとめ
  • 塩基性色素に染まる顆粒球を好塩基球という。

  • アレルギー反応に関与する。

  • 体内に少ししか存在せず、多くの謎が残されている。




〇関連項目


〇参考文献

Bloom!医科歯科大 No.11
「長い間謎であった好塩基球の生体内での役割を解明」 烏山 一

東京医科歯科大学 研究紹介 免疫反応における好塩基球の役割の解明
https://immune-regulation.org/index.php?id=13

Wikipeda「好塩基球」「Basophil」

好酸球
(Eosinophil)


◯好酸球とは

顆粒球のうち、酸性色素(Eosin)に染まるものを好酸球という。骨髄において造血幹細胞から分化し、骨髄、末梢血、組織に100:1:100の割合で分布する。特に上皮組織に多く、肺や子宮、皮膚、消化管によく見られる。核は2葉に分かれており、多数の顆粒を有する。

kousankyuu
図1 好酸球の模式図 英語版Wikipediaより




◯顆粒

好酸球の顆粒には、主としてMBP(Major basic protein)、ECP/RNASE3(Eosinophil cationic protein)、EPO(Eosinophil peroxidase)、EDN/RNASE2(Eosinophil-derived neurotoxin)、リゾチームという5種類のタンパク質が含まれている。 MBP,ECPを構成するアミノ酸にはアルギニンをはじめとした塩基性(basic)のものが多いため、顆粒は酸性色素(eosin,橙色)に染まりやすい。

gimuzakousan


図2 好酸球ギムザ染色
 好酸球(中央)の顆粒がエオジンによって橙~赤に染まっていることがわかる。


◯分化

好酸球は他の顆粒球同様、造血幹細胞から分化し、前駆球以降は好酸球のみの分化経路に乗っている。前駆細胞から好酸球が分化するためには、IL-3、G-CSF、IL-5の順に受容することが必要である。IL-3、IL-5はT細胞が主に分泌し、G-CSFは血管内皮やマクロファージが分泌する。分化のシグナルを受け取ると、細胞内ではMAPカスケードやNFκB、Jak-Stat経路が働く。また、好酸球に対するケモカインとしてeotaxinが知られており、血管外浸潤後の遊走に働いている。


◯好酸球の機能

好中球に比べて貪食能は弱いが、蠕虫を脱顆粒によって殺害することができる。またRNAaseも保有(ECP,EDN)して、抗ウイルスにも働いている。EDNはまた、樹状細胞の走化因子としても働く。
さらに、好酸球はアレルギー部位に集まることが知られている。気管支喘息に多く集まるため、従来は傷害の原因とみられていたが、最近は寧ろTGFβを放出して組織修復(気道リモデリング)に働くと考えられている。

〇まとめ


酸性色素に染まる顆粒球を好酸球という。

造血幹細胞から分化する。

蠕虫を殺す役割。





〇関連項目
好中球
好塩基球

〇参考文献

Wikipedia 
好酸球
Eosinophilli

New生理学 日本医事新報社
大阪大学大学院医学系研究科 好酸球増多症
http://www.imed3.med.osaka-u.ac.jp/disease/d-immu07-2.html
続きを読む

肥満細胞
(Mast cell)


◯肥満細胞とは

肥満細胞は、粘膜の下や結合組織に位置する免疫系の細胞である。膨れた様子が肥満のように見えるためにその名がついたといい、マスト(顆粒)細胞とも呼ばれている。

masuto
図1 マスト細胞





◯I型アレルギー

肥満細胞はI型アレルギーを引き起こす原因の細胞である。好塩基球と同様、マスト細胞の膜上にはFc受容体(3)が存在し、アレルゲンに応答したB細胞が産生したIgE(2)型の免疫グロブリンを結合している。受容体は通常それぞれ離れているが、抗原(1)が二つのIgE間を架橋したとき、近接したことによってシグナルが走る。すると細胞内のカルシウムとcGMPの濃度が上昇し、蓄えられたヒスタミン顆粒(5)が放出(脱顆粒)される。また膜上の酵素も活性化し、膜脂質からアラキドン酸カスケードによってプロスタグランジンやロイコトリエン(7)を作る。

放出されたヒスタミン(4)やプロスタグランジン(7)は平滑筋の収縮・血管の拡張・粘液の分泌・神経刺激などの炎症反応を引き起こす。これがⅠ型アレルギーである。


脱下流
図2 脱顆粒

◯ヒスタミン受容体

 ヒスタミンの受容体はH1〜H4まで4種類あるが、全てGPCRである。H1はアレルギーや中枢に、H2は胃酸分泌、H3は神経、H4は肥満細胞の遊走に関与している。アレルギーを抑えるための抗ヒスタミン剤はヒスタミンH1受容体選択的拮抗薬であるが、中枢にも作用して眠くなるものを第一世代、眠くならないものを第二世代という。これは脂溶性を下げることによって、血液脳関門を突破しないようにした薬である。

アレルギーに関係するH1受容体は、Gqとカップリングして働く。ヒスタミンがH1受容体に結合するとGqがホスホリパーゼCを活性化し、細胞内に遊離したIP3が小胞に蓄えられたCaを放出させる。Caの細胞内濃度が高まるとPKCが活性化して、さらなるシグナルが伝わっていく。結果として、血管拡張や血管透過性亢進、気管支収縮といった反応を引き起こしている。また神経にあるヒスタミン受容体はアレルゲンの進入の情報を脳に伝え、くしゃみや鼻水といった応答を引き起こす。また痒みも生じる。


◯アラキドン酸カスケード

アラキドン酸カスケードは、膜のリン脂質を構成する脂肪酸の一つ、アラキドン酸を出発物質とした一連の合成経路である。リン脂質からの切り出しにはホスホリパーゼCが作用し、遊離したアラキドン酸はシクロオキシゲナーゼの働きでプロスタグランジンに代謝される。一方でリポキシゲナーゼが作用した場合は、ロイコトリエンとなる。

◯花粉症

sugikahun

図2 杉の雄花と花粉

I型アレルギーの代表的な症例が、花粉症である。厚生労働省によれば、スギ花粉症が最も多く、日本人の25パーセントにも昇るらしい。主症状はくしゃみ、鼻水、目のかゆみ等であるが、大きく分けて、アレルギー性鼻炎とアレルギー性結膜炎とに分類することができる。どちらも、花粉を構成する粒子が肥満細胞に捉えられ、ヒスタミンが放出されることから反応が始まる。

・アレルギー性鼻炎

 鼻炎の場合、まず知覚神経にヒスタミンが作用すると、花粉を排出するためとして、くしゃみと鼻水が起こる。そしてヒスタミンはロイコトリエンと共に毛細血管の透過性を向上させ、浮腫となる。これが鼻詰まりの原因である。

・アレルギー性結膜炎

  ヒスタミンが知覚神経に作用すると、鼻と同様に花粉を排出しようとして、涙がでる。また痒みも生じる。

〇まとめ

・マスト細胞は、Ⅰ型アレルギーの原因となる細胞である。

・抗原が細胞膜上の抗体を架橋すると、マスト細胞はヒスタミンの脱顆粒を起こす。

・ヒスタミンはアレルギーの原因物質であり、抗ヒスタミン剤が炎症に有効。




〇参考文献
・厚生労働省 「的確な花粉症治療の為に」
・Wikipedia
 肥満細胞
 花粉症
 アラキドン酸カスケード 
 Allergy

↑このページのトップヘ