肺の免疫防御

気道は、吸入された病原体から広範な粘膜表面を保護しつつ、ガス交換を損なう過剰な炎症を回避するために、バランスの取れた免疫システムを維持している。自然免疫のバリアと細胞は即座に作用し、適応免疫は特異性と記憶を提供し、調節メカニズムは空気と組織の界面で応答を適切なものに保つ。

Definition

肺の免疫防御とは、気道および肺胞粘膜において吸入された病原体を認識・排除し、同時にガス交換機能を維持するために応答を調節する、気道の自然免疫および適応免疫メカニズムのことである。

Scope

このトピックは、肺の層状の免疫防御について扱う。具体的には、物理的および分泌性の自然免疫バリア、常在性および動員される免疫細胞（特に肺胞マクロファージ）、サーファクタントコレクチンによる寄与、適応性粘膜免疫、および無害な吸入物質に対する寛容を維持する調節メカニズムである。これは、臨床免疫学のガイダンスではなく、参照・教育的な生理学である。

Core questions

• 肺の吸入微生物に対する最初の応答を提供する自然免疫バリアと細胞は何か？
• 肺胞マクロファージは、損傷性の炎症を引き起こすことなく、どのように病原体を排除するのか？
• 適応性粘膜免疫は、どのように呼吸器系に特異性と記憶を加えるのか？
• 肺が無害な吸入物質を許容するように、免疫ホメオスタシスはどのように維持されるのか？

Key concepts

• 自然免疫と適応免疫の呼吸器免疫
• 肺胞マクロファージ
• 粘膜免疫と分泌型IgA
• パターン認識とサーファクタントコレクチン（SP-A、SP-D）
• 抗菌ペプチド
• 免疫ホメオスタシスと寛容

Mechanisms

防御は自然免疫バリアから始まる。すなわち、上皮細胞層、粘液線毛クリアランス、分泌される抗菌分子であり、これらは微生物をオプソニン化し免疫細胞を調節するサーファクタントコレクチンSP-AおよびSP-Dによってサポートされる。肺胞マクロファージは肺胞表面を巡回し、吸入された粒子や病原体を貪食・分解し、炎症のトーンを設定するのを助ける。自然免疫防御が不十分な場合、樹状細胞は抗原をサンプリングして適応応答をプライミングし、抗原特異的なT細胞と抗体を生成する。これには粘膜における分泌型免疫グロブリンが含まれ、特異性と記憶を付与する。全体を通して、調節ネットワークは無害な吸入抗原に対する応答を抑制し、免疫学的ホメオスタシスを維持することで、防御がガス交換表面への炎症性損傷を犠牲にしないようにする。

Clinical relevance

肺の免疫防御を理解することは、バリアの破綻、貪食作用の障害、または調節不全の炎症が、なぜ呼吸器感染症や免疫介在性肺損傷を誘発するのかを明確にする。このトピックは、そのようなプロセスを枠組み化する記述的生理学であり、診断や治療の推奨を提供するものではない。

Evidence & guidelines

呼吸器免疫機能は免疫学の総説や呼吸器内科の教科書に記載されている。特定の感染症や免疫疾患の管理は、関連する臨床実体およびガイドラインに属する。

History

肺は、20世紀後半から21世紀初頭にかけて、肺胞マクロファージ、サーファクタントコレクチン、粘膜適応免疫の役割が定義され、調節された呼吸器宿主防御のモデルに統合されるにつれて、免疫学的に活動的な粘膜器官として認識されるようになった。

Key figures

• Patrick Holt
• Jo Rae Wright
• Erika Crouch

Seminal works

• holt-2008
• wright-2005
• crouch-2001

Frequently asked questions

肺は吸入された微生物に対してどのように防御するのか？

層状の防御を介して行われる。物理的および分泌性の自然免疫バリア、微生物を認識するサーファクタントタンパク質、それらを貪食する肺胞マクロファージ、そして特異的な抗体と記憶を加える適応性粘膜免疫である。

肺はなぜ免疫応答を調節する必要があるのか？

制御されていない炎症は薄いガス交換表面を損傷するため、呼吸器免疫システムは、真の脅威には応答しつつ、無害な吸入物質を許容するように調節されている。