【看護学生必見】免疫システム完全攻略｜自然免疫編～国試頻出ポイント徹底解説～
免疫システムは看護学生が必ず押さえるべき重要分野です。特に国家試験では、自然免疫と獲得免疫の違い、各免疫細胞の役割、そして感染時の体内反応について頻繁に出題されます。でも「好中球、マクロファージ、T細胞、B細胞…何がどう違うの？」と混乱していませんか？
この記事では、免疫システムの第一段階である「自然免疫」について、進撃の巨人の三重の壁のように三段階で体を守る仕組みをわかりやすく解説します。特に好中球が最初に駆けつける理由や、マクロファージの抗原提示、NK細胞の特殊な攻撃方法など、国試頻出ポイントを完全網羅しています。
免疫システムって何？なぜ体を守れるの？
免疫システムとは、細菌やウイルスなどの病原体から私たちの体を守る防御システムです。このシステムは大きく分けて「自然免疫」と「獲得免疫」の二段構えで機能しています。
自然免疫は生まれつき備わっている防御システムで、敵を見つけ次第すぐに攻撃を開始します。一方、獲得免疫は敵の特徴を記憶して、次回から素早く対応できる学習型の防御システムです。
今回は特に「自然免疫」にフォーカスして、体がどのように病原体の侵入を防ぎ、戦っているのかを詳しく見ていきましょう。
体を守る三段階の防御ライン｜進撃の巨人方式で理解する
免疫システムは三段階の防御ラインで構成されています。これは進撃の巨人に登場する三重の壁のように、外側から順番に敵の侵入を防ぐ仕組みです。
三段階の防御ライン
- 第一ライン：物理的・化学的防御 – 皮膚や粘膜で病原体の侵入を物理的にブロック
- 第二ライン：自然免疫 – 好中球やマクロファージが即座に攻撃開始
- 第三ライン：獲得免疫 – T細胞やB細胞が記憶を使って精密攻撃（後編で解説）
この三段階のうち、今回は第一ラインと第二ラインについて詳しく見ていきます。
第一ライン｜物理的・化学的防御で敵を入れない
体の最初の防御ラインは、病原体を物理的に侵入させない仕組みです。これは免疫細胞が出動する前の段階で、まさに城壁のような役割を果たしています。
皮膚バリア｜最強の物理的防御
皮膚は私たちの体を覆う最強のバリアです。健康な皮膚は細菌やウイルスをほとんど通しません。皮膚が傷ついたときに感染しやすくなるのは、このバリアが破られるからです。
粘膜と繊毛｜侵入者を物理的に排除
気道には繊毛と呼ばれる細かい毛のような構造があり、粘液と一緒に病原体を体外へ押し出します。これが咳や痰として排出される仕組みです。
化学的防御｜強力な酸と酵素で殺菌
第一ラインには化学兵器も含まれています。
| 防御物質 | 場所 | 働き |
|---|---|---|
| 胃酸 | 胃 | 強力な酸で細菌を殺菌 |
| リゾチーム | 唾液、涙 | 細菌の細胞壁を溶かす酵素 |
| 粘液 | 気道、消化管 | 病原体を捕まえて排出 |
第二ライン｜自然免疫が即座に攻撃開始
第一ラインを突破されてしまった場合、体内では即座に第二ラインである「自然免疫」が発動します。自然免疫は生まれつき備わっている防御システムで、敵を見つけ次第、すぐに攻撃を開始する特攻部隊です。
自然免疫を担当する主要メンバー
自然免疫の主役は白血球の一種である顆粒球とリンパ球の一部です。それぞれに明確な役割分担があります。
| 免疫細胞 | 得意な敵 | 主な役割 |
|---|---|---|
| 好中球 | 細菌 | 最初に駆けつける特攻隊 |
| マクロファージ | 細菌・異物 | 貪食と抗原提示 |
| NK細胞 | ウイルス感染細胞・がん細胞 | 異常細胞を直接破壊 |
| 好酸球 | 寄生虫 | アレルギー反応にも関与 |
国試頻出ポイント感染時の白血球の変化は国試でよく出題されます。細菌感染では好中球が増加、ウイルス感染ではリンパ球が増加、寄生虫やアレルギーでは好酸球が増加します。この違いをしっかり覚えておきましょう。
好中球｜最初に駆けつける特攻部隊の秘密
好中球は自然免疫の中で最も重要な細胞の一つです。なぜなら、好中球は感染部位に最も早く到着して戦闘を開始するからです。
なぜ好中球が最初に駆けつけられるのか？
好中球が最初に到着できる理由は以下の3つです。
- 数が圧倒的に多い – 白血球の50〜70%を占めており、常に血液中を循環している
- 移動速度が速い – 炎症のシグナル（サイトカイン）を感知すると、血管壁を通り抜けて即座に感染部位へ移動できる
- 準備不要で即戦力 – 特別な準備や指令なしに、敵を見つけ次第すぐに攻撃を開始できる
好中球の戦い方｜貪食と自爆
好中球は細菌を見つけると、以下の手順で攻撃します。
- 貪食（どんしょく） – 細菌を細胞内に取り込む
- 殺菌 – 細胞内で活性酸素や酵素を使って細菌を分解
- 自爆 – 戦い終えた好中球は死滅し、膿（うみ）の主成分となる
傷口から出る膿の正体は、実は戦い終えた好中球の死骸なのです。好中球は文字通り特攻隊として、自らの命と引き換えに体を守っています。
マクロファージ｜大食いと連絡係の二刀流
マクロファージは「大きな食細胞」という意味で、好中球よりも大きく、より強力な貪食能力を持っています。
マクロファージの二つの重要な役割
マクロファージには大きく分けて二つの役割があります。
マクロファージの役割
- 役割①：貪食 – 細菌や異物を食べて分解する掃除屋さん
- 役割②：抗原提示 – 敵の情報を獲得免疫（T細胞）に伝える連絡係
抗原提示｜獲得免疫への橋渡し
マクロファージの最も重要な役割の一つが「抗原提示」です。これは自然免疫と獲得免疫をつなぐ架け橋となる働きです。
抗原提示の流れは以下の通りです。
- マクロファージが病原体を貪食する
- 病原体の一部（抗原）を細胞表面に提示する
- ヘルパーT細胞に「こんな敵が来ているよ」と情報を伝える
- ヘルパーT細胞が獲得免疫を発動させる
この仕組みによって、自然免疫だけでは倒せない強敵に対しても、より精密で強力な獲得免疫が対応できるようになります。
内分泌系ホルモンの働きについて詳しく知りたい方は、内分泌系ホルモン総まとめの記事も参考にしてみてください。免疫システムとホルモンは密接に関係しています。
NK細胞（ナチュラルキラー細胞）｜異常細胞を即座に破壊する暗殺者
NK細胞（ナチュラルキラー細胞）は、自然免疫の中でも特殊な役割を持つ細胞です。好中球やマクロファージが細菌などの外敵と戦うのに対し、NK細胞は自分自身の細胞が異常になった場合に攻撃するという重要な役割を担っています。
NK細胞が攻撃する対象
NK細胞は以下の異常細胞を見つけて破壊します。
- ウイルスに感染した細胞 – ウイルスに乗っ取られた自分の細胞
- がん細胞 – 正常な細胞が突然変異してできた異常細胞
実は、私たちの体内では毎日数千個のがん細胞が発生していると言われています。しかし、ほとんどの人ががんにならないのは、NK細胞が毎日パトロールして異常細胞を見つけ次第破壊しているからです。
NK細胞の見分け方｜MHCクラスIをチェック
NK細胞はどうやって正常な細胞と異常な細胞を見分けているのでしょうか？その秘密はMHCクラスIという「自己証明書」にあります。
| 細胞の状態 | MHCクラスI | NK細胞の反応 |
|---|---|---|
| 正常な細胞 | あり（提示されている） | 攻撃しない |
| ウイルス感染細胞・がん細胞 | なし（消失している） | 即座に攻撃・破壊 |
正常な細胞はMHCクラスIという目印を細胞表面に提示しています。NK細胞は体内をパトロールしながらこの目印をチェックし、「目印がある→仲間だ→攻撃しない」と判断します。
しかし、ウイルスに感染した細胞やがん細胞はこのMHCクラスIを隠してしまうことがあります。NK細胞は「目印がない→敵だ→攻撃する」と即座に判断し、その細胞を破壊します。
NK細胞の攻撃方法
NK細胞は異常細胞を見つけると、以下の方法で破壊します。
- パーフォリンとグランザイム放出 – 標的細胞の膜に穴を開ける
- アポトーシス誘導 – 細胞の自殺プログラムを起動させる
この攻撃によって、異常細胞は速やかに死滅し、体外へ排出されます。
筋肉の収縮メカニズムについても理解を深めたい方は、アクチン・ミオシンの筋収縮メカニズムの記事をチェックしてみてください。細胞の働きを理解することは免疫学習にも役立ちます。
まとめ｜自然免疫は即座に対応する第一防衛部隊
今回は免疫システムの第一段階である自然免疫について解説しました。最後に重要ポイントをまとめます。
自然免疫の重要ポイント
- 三段階の防御ライン – 物理的防御→自然免疫→獲得免疫の順で体を守る
- 好中球が最初に駆けつける – 数が多く、移動が速く、即戦力になるため
- マクロファージの二刀流 – 貪食と抗原提示の両方を担当
- NK細胞の特殊任務 – MHCクラスIをチェックして異常細胞を破壊
- 感染時の白血球変化 – 細菌感染で好中球↑、ウイルス感染でリンパ球↑、アレルギーで好酸球↑
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また、内分泌系ホルモンと免疫の関係について詳しく知りたい方は、内分泌系ホルモン総まとめ後編もぜひご覧ください。ホルモンが免疫に与える影響は国試でも出題されます。
次回予告｜獲得免疫編で完全マスター
次回の後編では、以下の内容を詳しく解説します。
- ヘルパーT細胞の司令官としての役割
- キラーT細胞の直接攻撃メカニズム
- B細胞と抗体産生の仕組み
- 免疫グロブリン（IgM、IgG、IgA、IgE）の違い
- 記憶細胞とワクチンの原理
- 自己免疫疾患のメカニズム
獲得免疫は自然免疫よりも複雑ですが、国試では特に頻出の分野です。後編もぜひチェックして、免疫システムを完全マスターしましょう。
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