免疫応答
自然免疫応答(英: innate immune response)は、外来の侵入者に対する生物の最初の反応である。この免疫応答は、多くの異なる種に渡って進化的に保存されており、すべての多細胞生物は自然免疫応答の何らかのバリエーションを持っている。自然免疫系は、皮膚や粘膜などの物理的な障壁、好中球、マクロファージ、単球などのさまざまな細胞型、サイトカインや補体などの可溶性因子で構成されている。適応免疫応答とは対照的に、自然免疫応答は、特定の外来侵入者に特異的ではなく、その結果、病原体を体から排除するために迅速に働く。
病原体は、パターン認識受容体(PRR)を介して認識および検出される。これらの受容体は、マクロファージの表面にある構造であり、外来の侵入者と結合し、免疫細胞内で細胞シグナル伝達を開始することができる。具体的には、PRRは、病原体の不可欠な構造的構成要素である病原体関連分子パターン(PAMP)を識別する。PAMPの例としては、ペプチドグリカン細胞壁やリポ多糖(LPS)などがあり、これらはいずれも細菌の必須成分であり、多くの異なる細菌種に渡って進化的に保存されている。
異質な病原体が物理的障壁を迂回して生物に侵入すると、マクロファージ上のPRRは特定のPAMPを認識して結合する。
この結合により、シグナル伝達経路が活性化され、転写因子NF-κBがマクロファージの核に入り、IL-8、IL-1、およびTNFαのようなさまざまなサイトカインの転写と最終的な分泌が開始される。これらのサイトカインの放出は、血管から感染組織への好中球の侵入に必要である。好中球がマクロファージと同様に組織に入ると、好中球は貪食して病原体や微生物を殺すことができる。
自然免疫システムのもう一つの構成要素である補体は、異なる方法で活性化される3つの経路から構成されている。古典的な経路は、IgGまたはIgMが病原体細胞膜または抗原結合抗体のいずれかで標的抗原に結合したときに活性化される。代替経路は、ウイルス、真菌、細菌、寄生虫などの異物表面によって活性化され、C3のティックオーバー(tickover)による自己活性化が可能である。レクチン経路は、マンノース結合レクチン(MBL)またはフィコリン(別名、特異的パターン認識受容体)が、酵母、細菌、寄生虫、ウイルスなどの侵入微生物の表面上の病原体関連分子パターンに結合するときに活性化される。3つの経路のそれぞれは、1つの経路が機能しなくなったり、外来の侵入者がこれらの経路のいずれかを回避できた場合でも、補体が機能することを保証する。経路の活性化はそれぞれ異なっているが、補体系の全体的な役割は、病原体をオプソニン化し、感染と闘うために役立つ一連の炎症反応を誘発することである。