免疫系
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ヘルパーT細胞(Th細胞)は自然免疫と獲得免疫の両方の免疫反応を調節していて、生体が特定の病原体に対して、どちらの免疫反応を行うか決定するのを助ける。 ヘルパーT細胞には細胞を傷害する能力はなく、機能不全な細胞も殺さず、病原体も直接消さない。代わりに、他の免疫細胞への指示を司ることで免疫反応を統制している。
ヘルパーT細胞は、MHCクラスII分子と結合した抗原を認識するT細胞受容体(TCR)を発現している。そのMHCと抗原の複合体は、おなじくヘルパーT細胞のCD4共受容体によっても認識され、T細胞の活性化に作用するT細胞内の分子(例えばLck(英語版))を動員する。 ヘルパーT細胞のMHC:抗原複合体との関係は、細胞傷害性T細胞より弱い。 それは、細胞傷害性T細胞が1個のMHC:抗原複合体分子の交わりによって活性化するのに対し、ヘルパーT細胞の活性化には、多数(200〜300くらい)の受容体に、MHC:抗原複合体が付着しなければならない、ということである。 また、ヘルパーT細胞の活性化には、抗原提示細胞とより長い交わり時間を必要とする。 休んでいたヘルパーT細胞は、活性化により、他の多くの細胞種の活性に影響するサイトカインを遊離する。 ヘルパーT細胞によって放出されるサイトカインのシグナルは、マクロファージの微生物殺滅作用と細胞傷害性T細胞や抗体を産生するB細胞の活動を強化する。 加えて、ヘルパーT細胞の活性化は、CD40リガンド(別名CD154(英語版))のようなT細胞表面に発現している分子の調整量の上昇を引き起こす。 この分子は抗体産生B細胞を活性化するのに必要な代表的な付加的刺激シグナルとして働く。
獲得免疫は抗体や補体などの血中タンパク質による体液性免疫とリンパ球などの細胞による細胞性免疫によって担われている。リンパ球には分化成熟して免疫グロブリンを産生するB細胞のほかに、胸腺で分化成熟するT細胞などがある。その他、食作用によって抗原を取り込んで分解してT細胞に提示する樹状細胞なども免疫機能の発現に関与する。これらの細胞は骨髄で産生され、胸腺やリンパ節、脾臓などのリンパ系組織での相互作用をへて機能するようになる。
自然免疫も獲得免疫もその効果の大きさは、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を、自己分子という。また免疫系によって外来物質と区別される外来分子のことを非自己分子という。非自己分子の一つは、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。
結合組織や粘膜に存在し、感染防御や傷の回復、炎症応答を制御する。この細胞は最も多くはアレルギーとアナフィラキシーに関与する。
外界に接する組織の中に存在する食細胞である。したがってこの細胞は主に皮膚、鼻、肺、胃、腸に存在する。この細胞の名称は神経細胞の樹状突起(dendrite)に似ていることから付けられた。神経細胞も樹状細胞も樹状突起を多数もっているが、神経機能には関与していない。樹状細胞は適応免疫系の鍵となるT細胞に抗原を提示するので、自然免疫と獲得免疫の橋渡しをしている。
炎症は病原体の感染や刺激に対し免疫系が最初に起こす応答の一つである。 炎症の徴候は、発赤、疼痛、熱感、腫脹の4つで、組織に流入する血液の増加によって起こされる。
炎症は傷害や感染を受けた細胞が分泌するエイコサノイドとサイトカインと呼ばれる特定の化学伝達物質群などの化学的因子によって起こり、感染に対する免疫機構の正常な反応である。 エイコサノイドにはプロスタグランジンが含まれ、この物質は炎症に関係した場合、発熱と血管拡張を起こす。 また同じくエイコサノイドに含まれるロイコトリエンはある種の白血球(リンパ球)に作用する。 サイトカインの種類には白血球間の情報伝達に関与するインターロイキン、走化性を促してマクロファージなどを呼び寄せるケモカイン、宿主細胞のタンパク質合成を停止させるようなウイルスに対して、抗ウイルス活性をもったインターフェロンなどがある。 増殖因子や細胞毒性因子も分泌される場合がある。 これらのサイトカインや他の化学物質は免疫細胞を感染部位に動員し、病原体を排除してから損傷を受けたあらゆる組織の修復を促す。
適応免疫の古典的な分子(例えば抗体やT細胞受容体)は顎をもった脊椎動物のみに存在するにも拘わらず、ヤツメウナギやメクラウナギのような原始的な無顎脊椎動物には独特なリンパ球由来の分子が発見されている。これらの動物には変異性リンパ球受容体(VLRs)と呼ばれる大きな一群の分子が備わり、顎をもった脊椎動物の抗原受容体のようにごくわずかな数(1つか2つ)の遺伝子のみから産生される。これらの分子は抗体と同じやり方で病原体の抗原に抗体と同じ程度の特異性をもって結合すると信じられている。
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