離れた場所で共同作業、「上気道」と「腸」の粘膜免疫

病原体の侵入を防ぐとりでといえる「粘膜免疫」とは何か。それは、咽頭・呼吸器や腸などの上皮にあって、病原体の侵入口であり増殖の場となる粘膜組織に備わる免疫システムのこと。粘膜免疫の主役と呼べるのが、病原体を不活性化(中和)するIgAという抗体だ。IgAは病原体などの異物に反応して、何種類もの免疫細胞の連携プレーによって作り出される。(下のイラスト)

直接IgAをつくるのは抗体産生細胞という免疫細胞。この細胞により粘膜下でつくられたIgAは粘膜上に出てきて粘液中にとどまり、外から侵入し粘膜に迫りくる病原体と戦う。粘膜上に出てくるIgAのことを「分泌型IgA」(以下s-IgA)と呼ぶ。

s-IgAは粘膜免疫の主役で、鼻汁や唾液、気道粘液、消化管分泌液などに豊富に含まれ、口・鼻から肛門に至る「外の世界の延長線」、言い換えれば「体の外部」から各種臓器や血中に病原体が侵入するのを阻止する。

「口腔から続く気道や腸管は体内にあるにも関わらず外界と接し、常に病原体などの異物の攻撃にさらされるため、体にとって最大の免疫器官になっている。上気道には『扁桃(へんとう)』、腸には『パイエル板』という、病原体をとりこんでその情報を元にs-IgAを作り出す免疫細胞が集まる組織が存在する。そして、それぞれの免疫組織中の細胞は上気道と腸と離れた場所にあっても緊密に情報をやりとりしている。また、近年、粘膜上に存在するs-IgAには、血中などほかの場所にいるIgAとは異なり、2つ、4つがつながりあった形(多量体)をしているIgAがいることがわかってきた。この多量体はウイルスなどの病原体を不活性化する力が強く、その量が感染を阻止する力の強さに通じていると考えられる」(長谷川センター長)

ただ、多量体のs-IgAを多く作れるかどうかは遺伝的体質によって決まっているという。それを増やすことにつながる生活習慣があるかどうかはまだ未解明だ。

上気道には「扁桃」(咽頭や耳管、舌などに存在し環状になっていることからワルダイエル扁桃輪と呼ばれる)、腸には「パイエル板」(小腸粘膜に集中)という免疫細胞が集まる組織があり、病原体などの異物をいち早くキャッチして応戦する。 粘膜上皮にある「M細胞」という細胞に取り込まれた病原体は、咽頭では扁桃、腸ではパイエル板の中で、まず「樹状細胞」にとらえられる。そして、この細胞から情報を受け取った「B細胞」は、次に同じ病原体が入ってきたときにこれを認識して不活性化(中和)するIgA抗体を作り出すモードに変化する(抗体産生細胞)。こうして作られたIgAは粘膜から粘液中に出て働く。この粘膜上に分泌されるIgAを「分泌型IgA」と呼ぶが、ほかの部位にあるIgAより、ウイルスを不活化する働きが高いことがわかっている。なお、血液中にはIgGという抗体が多い

新型コロナウイルスのような新しい敵の侵入を受けると、それに対応したIgAが作られる。「ウイルスが侵入してくる前にすでに作られているIgAには、基本的に新型コロナウイルスを直接とらえる力はない。しかし、IgAをしっかり作る免疫システムが維持されていれば、新型コロナのような新しい病原体が侵入しても、素早くそれに対応するIgAが作られる可能性が高いと考えられる。つまり、IgA量が多いことは、新しいウイルスに対する対応力の高さの指標の一つといえる」(長谷川センター長)

また、コロナウイルスはかぜ症候群の約10~15%の原因になるウイルスだ[2]。類似したコロナウイルスに感染経験がある場合、新型コロナウイルスに対してもある程度の免疫が働き、重症度が低くなる可能性があるという指摘も出てきている。「交叉(こうさ)防御」という考え方だ。

こうした可能性を含めて、やはりしっかりIgAを作り出す免疫機構を維持しておくことは重要だ。

[2]Lancet 2003; 361:51-9.

腸粘膜への刺激が免疫維持に寄与

最初に挙げた乾燥や低温は、マスク・加湿器、こまめな給水、暖房といった手段を組み合わせることで防ぐことができる。それ以外に、粘膜免疫を低下させる生活習慣や、逆に高める方法はないのだろうか。

「食事を抜くと免疫は極端に低下する。食事で腸に刺激を送ることが、腸管免疫を高め、上気道の免疫にも好影響を与える。いざ病原体がやってきたときに、素早く免疫応答ができる腸内環境を整えておくことが大切。腸内細菌叢(そう)の状態によってワクチンの効果にも差が生じることがわかっている」(長谷川センター長)

実際に、口から食事を摂取せず腸への刺激がなくなると、IgA分泌量が低下し粘膜免疫が損なわれることが確認されている[3]

腸内細菌叢が乱れる抗生物質にも要注意だ。マウスに抗生物質をとらせて腸内細菌が死滅すると、IgA分泌が低下し、インフルエンザに対する免疫反応も低下することが確認されている(グラフ)。

マウスに抗生物質を4週間投与し、インフルエンザウイルスを鼻腔内感染させた。2週間後、抗生剤を与えた群は、通常の水を飲んでいた群と比較してインフルエンザウイルスに反応するIgA量が有意に減少していた。(データ:PNAS March 29, 2011 108 (13) 5354-5359)
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