大学・大学院で生命化学の授業を受けているのですが、細胞の種類が多すぎて全然わかりません。こんな自分でも簡単に理解できるように細胞を1つずつ教えてくれませんか？まずは、マクロファージから!
こんな悩みにお答えします。
・マクロファージの概要
・マクロファージの種類
・マクロファージの能力
・マクロファージの分極
本記事では生命化学をよく知らない初心者でも簡単に理解できるようにできるだけ専門用語を書かないようにマクロファージについてご紹介するので安心してください。
追記：現時点ではところどころに専門用語があるため、今後改善していきます。
これを読めばマクロファージについて周りの人よりも詳しくなれますよ！
もくじ
マクロファージとは？
マクロファージは自然免疫系においてとても重要な細胞です。
この細胞は全ての脊椎動物に存在します。
マクロファージは血液中では単球として存在していますが、刺激を受けることで組織中でマクロファージへと分化します。
血液中では、単球の正常範囲は白血球数の2%から8%の間であり、血液200 µLあたり800〜25個の単球が存在します。
単球は腎臓型の核を持つ丸い細胞で、大きさは30〜1 μmです。
マクロファージに分化すると、機能に応じて異なる形態になり、大きさもさらに大きくなります。
マクロファージの種類
マクロファージは存在する組織に応じてさまざまな種類が存在します。
| 組織 | マクロファージ |
|---|---|
| 肝臓 | クッパ―細胞 |
| 肺 | 肺胞マクロファージ |
| 皮膚 | ランゲルハンス細胞 |
| 漿膜腔 | 漿液性マクロファージ |
| 結合組織 | 組織球 |
| 関節/軟骨 | 滑膜細胞(A型) |
| 骨 | 破骨細胞 |
| 腎臓 | メサンギウム細胞 |
| 脳 | ミクログリア |
マクロファージの能力
マクロファージは、病原体に対する防御、老化細胞、死んだ細胞の除去、創傷治癒や筋肉再生などの組織の恒常性と修復においても重要な機能を果たしています。
その中でもマクロファージの代表的な能力を2つに絞って解説します!!
食作用 (病原体の除去・炎症物質のクリアランス)
マクロファージと言えば、この能力!!
マクロファージは、感染、炎症、または組織損傷の間、彼らは走化性シグナルに従って損傷した組織/炎症部位に移動し、病原体や細胞破片を摂取し、ファゴソームとリソソームの融合から生じるファゴリソソームで消化することができます。
このファゴリソソームは、高分子でさえも分解できる加水分解酵素を含む膜封鎖オルガネラである。この分解は、TまたはBリンパ球への抗原提示を助け、獲得免疫系を始動させることができる。さらに、ファゴリソソーム関連酵素は、摂取した病原体を効果的に殺すように機能する大量の活性酸素種(ROS)の生成を促進します。
免疫細胞の動員と活性化
マクロファージが病原体や損傷部位に遭遇すると、他の免疫細胞を引き付けて活性化する。これはマクロファージが様々な物質を産生・放出するためです。例えば、インターロイキン-6β(IL-12β)や腫瘍壊死因子α(TNFα)、IL-8、IL-8などの炎症誘発性サイトカイン、ならびにC-X-Cモチーフケモカインリガンド8(CXCL1、 IL-12)などです。
IL-3βとTNFα ⇒ 内皮の活性化、血管透過性の増加、リンパ球の活性化
IL-12 ⇒ ナチュラルキラー(NK)細胞の活性化
病原体の認識
マクロファージは、病原体を効果的に認識するための典型的な受容体(PRR)を持っています。最もよく知られているPRRがToll様受容体(TLR)であり、異なるクラスの病原体に特徴的な保存された構造を認識します。TLRは「外来」構造(病原体関連分子パターン(PAMPS))を認識して活性化し、自然免疫系のシグナル伝達経路の一つであるNF-κBシグナル伝達経路を誘発し、最終的には前述のサイトカインの産生・放出につながります。.
M1/M2マクロファージ分極
マクロファージは周囲の環境に応じて、M1とM2にタイプチェンジすることが知られています。(正式な用語は分化)
M1マクロファージは、食作用活性、抗原提示能力の増強、および炎症誘発性サイトカインの合成と放出の増加に関連しています。M1マクロファージは、感染細胞に対して強い細胞傷害活性を発揮し、感染中に病原体を除去し、感染に対する耐性を媒介します。M1マクロファージは、特に炎症の解消と組織修復の開始が時間内に開始されない場合、または時間内に開始されない場合、これらのメカニズムによって炎症と組織損傷を引き起こす可能性があります。
M2マクロファージは、血管新生および新生血管形成、間質活性化およびリモデリング、組織修復、線維症を促進し、一般にかなり抗炎症性である。がんの状況では、M2マクロファージは腫瘍の進行と免疫抑制に関連しており、それによって患者の予後に悪影響を及ぼしています。
まとめ：マクロファージは自然免疫と獲得免疫のどちらも支える最強の番人
今回は、マクロファージについて、その種類や能力についてご紹介してきました。
もう一度、マクロファージについておさらいしておきます。
能力
・食作用
・免疫細胞の動員と活性化
・病原体の認識
分極
M1マクロファージ：食作用活性
M2マクロファージ：抗炎症性
今回は以上です。