腸管免疫系

図 腸管免疫と腸内細菌の相互関係 イラスト:安富佐織
小腸の腸管免疫系には、体内のもっとも多い免疫細胞が集まっており、有害な病原菌がいるとパイエル板にあるM 細胞が取り込み、抗体を産生するB 細胞が活性化して、分泌型の抗体を産生する。大腸の腸管免疫細胞は少ないが、より多くの腸内細菌が存在して、栄養の取り込みを助けたり、ビフィズス菌や酪酸菌のような善玉菌が免疫機能をサポートしている。

 

小腸には、体の中で最も大きな免疫系があり、免疫系の細胞がなんと60〜70%も腸管免疫系に集まり、複雑な免疫系細胞の機能調節が行われています。なぜ、小腸にそのような免疫系が備わっているのでしょうか。もともと免疫系は、自己以外の異物を排除するシステムですが、自己以外の物質でも栄養は必要なので、排除せず取り込む必要があります。食事で摂取した炭水化物、タンパク質や脂質は、食道、胃を経て小腸にたどりついて、ようやく本当の体内である腸の吸収上皮細胞に取り込まれていきます。つまり、食べた物は一見、体内に入ったように見えますが、口腔内、食道、胃ではまだ本当の体内に入っているのではなく、私たちの真の体内である消化管内部に取り込まれたのではないのです。
私たちは、外部の世界と常に接して生きていますが、外来からの物質を自分の体内にはじめて取り込むのは、小腸です。ですから、小腸では食べた物を必要な栄養物と見なして体内に取り込むか、それとも病原菌など不必要な有害物と見なして免疫系の攻撃対象とするのか、腸管免疫系がその重要な選択をしているのです。
小腸には、栄養を吸収する小腸上皮細胞の合間に、パイエル板という特別な免疫系機能を持つ部位があります(図)。パイエル板では、M細胞が病原菌の抗原を取り込み、内部にある免疫系の細胞が刺激を受けて活性化します。その結果、病原菌にはIgAという特別な抗体を腸管の粘液中にたくさん出し、病原ウイルスに対しては、細胞性免疫で攻撃して体を守っています。
免疫系は本来、自己、非自己を認識して、非自己に対して攻撃するシステムです。病原菌だけでなく食物も非自己として免疫の対象となってしまうと、栄養を摂取できないので、食べたもののうち有害性のない物は免疫対象としない仕組みがあります。それを経口免疫寛容といいます。この仕組みがあるので、私たちは多様な食品を美味しく食べて栄養とできるのですが、栄養になる食品でも免疫の攻撃対象となってしまうと食物アレルギー反応を起こし、場合によってはショック状態を起こしてしまうことがあるのです。この経口免疫寛容には、抑制性の免疫細胞が重要な役割を果たしているのですが、小腸では乳酸菌のような腸内善玉菌が抑制性の免疫機能の調整を担っていることが分かっています。
一方、大腸には免疫系の細胞は少なく、莫大な数の腸内細菌が存在して、なかにはビフィズス菌のように殺菌作用の強い酢酸を産生し、病原菌の増殖を抑えて体を守ってくれています。長寿の人に多い酪酸産生菌も大腸で重要な善玉菌です。酪酸産性菌は、食物繊維で増殖し、酪酸が抑制性免疫系を活性化して、腸内細菌叢のバランスを調整しているといわれています。大腸の免疫系では、人間に必要な腸内細菌を排除しないように、抑制性の免疫細胞が働いていることが報告されており、人間が長い年月をかけて腸内細菌と共生生活を行ってきた歴史を感じさせてくれます。
このように腸管免疫系や経口免疫寛容では、腸内細菌が重要な役割を果たすことが分かってきています。腸内細菌が産生する代謝物や細菌の成分などが、腸管免疫系で私たちの免疫細胞に働きかけて調整しているのです。ある細菌は免疫を抑制する免疫細胞を増やし、また別の細菌は免疫を活性化する免疫細胞を増やすという具合に、免疫機能のバランスをとっていることが分かってきました。腸内細菌叢のバランスが良いと、腸管免疫系だけでなく全身の免疫系のバランスも良くなるというのですから、腸内細菌は有り難い存在です。