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白血球の回転の旅：血管内での白血球の「回転」の秘密とは？
免疫学では、白血球の血管外漏出、または白血球接着カスケードは、白血球が循環から組織の損傷または感染部位に移動するプロセスです。このプロセスは自然免疫反応の重要な要素であり、主に白血球の非特異的な動員を伴います。単球も、感染や組織の損傷がない場合には、このプロセスを利用してマクロファージに成長します。
プロセスの概要
白血球の浸潤は主に後毛細血管静脈で起こり、そこでは血流の動的せん断力が減少し、白血球の浸潤が促進されます。全体のプロセスはいくつかのステップに分けられます:
<オル>これらのステップのいずれかが阻害されると、白血球の募集が停止します。白血球は、主に組織内で、異物の貪食、抗体の産生、炎症反応誘発因子（ヒスタミンやヘパリンなど）の分泌、それらの中和などの機能を果たします。全体的に、白血球は生物を病気から守る上で重要な役割を果たします。
化学的な魅力
病原体によって認識され活性化されると、損傷した組織内のマクロファージは IL-1、TNFα、ケモカインなどのサイトカインを放出します。これらの因子により、感染部位に隣接する内皮細胞は細胞接着分子（セレクチンなど）を発現し、循環する白血球を損傷部位または感染部位に移動させます。
スクロールアタッチメント
白血球は血管の内壁に粘着フックのように付着し、セレクチン分子を結合します。これにより白血球の動きが遅くなり、内皮表面に沿って回転し始めます。
このローリングプロセス中に、白血球と内皮セレクチンおよびそのリガンドの間で一時的な接続が形成され、切断されます。このような相互作用は PSGL-1 のグリコシル化パターンによって調整することができ、特定の糖変異体は異なる親和性を持ち、白血球が皮膚などの特定の身体部位に移動できるようになります。
密着
同時に、マクロファージから放出されたケモカインがこれらの回転する白血球を活性化し、その表面にあるインテグリン分子を低親和性状態から高親和性状態へと変化させます。これらのインテグリンは、内皮細胞に特異的に発現するリガンドに強く、高い親和性で結合し、それによって白血球の内皮細胞上のおおよその位置を固定します。
経内皮細胞遊走
浸透中に、白血球の細胞骨格が再編成され、白血球が内皮細胞上で展開して仮足を形成し、内皮の細胞間隙を通過できるようになります。このプロセスは、透析と呼ばれます。内皮を通過した後、白血球は基底膜も貫通する必要があります。
血管からの脱出のプロセス全体を滲出と呼び、白血球は間質液中の化学走化性勾配に沿って損傷部位または感染部位に向かって移動します。
分子生物学
白血球の細胞外遊出プロセスは、接近、捕捉、回転、活性化、結合、結合の強化と伸長、血管内の移動、細胞間移動または遊走といういくつかの段階にまとめることができます。セレクチンの発現は細胞接着分子の活性と密接に関連しています。
セレクチンとインテグリン
セレクチンは血管内皮細胞の活性化後に発現し、主にP-セレクチンとE-セレクチンを含み、白血球の糖タンパク質鎖に結合します。インテグリンは主に白血球上に発現しており、内皮細胞の接着分子に結合して白血球の動きを一時的に停止します。
サイトカイン
滲出プロセスは、血管拡張を誘発し、血管表面の電荷を減少させ、白血球との分子間結合を容易にするサイトカインの背景炎症反応によって制御されます。
最近の進捗状況
ここ数十年で、マイクロ流体デバイスの登場により、白血球と内皮細胞の相互作用を研究するためのより優れたツールが提供されました。これらの新しいプラットフォームは、より現実的な生理学的環境をシミュレートできるため、白血球の挙動のさらなる調査が容易になります。
研究により、白血球は高せん断条件下で特異な挙動を示すことが示されており、この現象は「捕捉結合仮説」として知られています。これは、特定の条件下では、高いせん断力によって白血球と内皮細胞間の結合力が強化される可能性があることを意味します。
結論体内での白血球の動きや浸潤は正常に見えますが、その背後には無数の複雑な生化学的プロセスとメカニズムが存在します。環境に対するこうした敏感な反応は、私たちの体を守るだけでなく、生命の仕組みの謎を解き明かします。これらすべてをさらに最適化して、将来医療技術をさらに進歩させることができるでしょうか?
