免疫は身体を外敵から守るための防御システム

私たちの身体に細菌やウイルスなどの“敵”が入ってくると、それを見つけて排除する“警備隊”のような働きをしてくれるのが免疫です。免疫には、2つのチームがあります。

自然免疫と獲得免疫が協力

1つ目は「自然免疫」。これは生まれつき備わっている防御力で、敵を見つけるとすぐに反応して戦います。マクロファージや好中球、NK細胞といった細胞が中心で、スピーディーな対応が得意です。
2つ目は「獲得免疫」。こちらはヘルパーT細胞、キラーT細胞など、一度戦った敵を“記憶”し、次に同じ敵が来たときにより正確に対処する仕組みです。ワクチンはこの獲得免疫の記憶力を活かしたものです。自然免疫が第一の壁として身体を守り、獲得免疫が学習した防御として補強する。この2つが協力して働くことで、私たちは健康を維持しています（図1）。

免疫サポート成分を摂取し、高める

しかし、自律神経の乱れやホルモンの変動、ストレスや睡眠不足、腸内環境の悪化、体の冷えなどによって免疫力は低下します。感染症や病気を防ぐためには、できるだけ免疫力を高い状態に保つことが重要です。その一つの方法として、マクロファージをはじめとする免疫細胞を活性化する免疫ビタミンなどの「免疫サポート成分※」を摂取することが有効とされています。

自然治癒力を高めるカギは免疫バランス

ただし、免疫は強ければいいというものではありません。過剰な免疫反応は、アレルギーや自己免疫疾患のように“自分の身体を攻撃する”結果を招くこともあります。大切なのは、免疫のバランスを保つことであり、防御力をちょうどいい状態に整えることが、自然治癒力を高めるカギなのです。

※免疫サポート成分は次回解説

■ 代表的な免疫細胞（図1）

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-14 自然治癒力と腸』より

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自然免疫システムに基づいたスキンケア

スキンケアというと、保湿やUVケアなどを指すことが多いですが、近年では自然免疫システムに基づいたケアも注目されています。

LPSで皮膚の免疫力をアップすると

下図は稲川博士の知見に基づいて、LPSによる肌の免疫力アップとスキンケアの関係をまとめたものです。
2番目のターンオーバーは肌の新陳代謝ともいい、肌が生まれ変わることを意味します。具体的には、表皮の基底層にある細胞が分裂し、新しくできた基底細胞が有棘層から顆粒層、角質層までだんだん上がっていき、最終的にアカとなってはがれる仕組みです。ターンオーバーの期間は体の部位によって異なりますが、およそ28～56日程度といわれています。

LPSとターンオーバー

下図は、LPSとターンオーバーの関係を実験したものです。蛍光物質で皮膚を染めた5名の両腕に、LPSが配合された化粧水と配合されていない化粧水（プラセボ）を朝晩つけてもらい、蛍光物質が消えるまでの時間を比べました。20日目の写真を見ると、LPS配合の化粧水をつけた蛍光物質のほうが早く消えています。また、5名とも同じような消え方をしたことから、LPSのターンオーバーを促す効果が認められました。

■パントエア菌LPSによる健常肌の新陳代謝促進効果

ターンオーバーを正常に保つ

ターンオーバーが活発になると、肌は常にリセットされた状態を保つことができます。また、ターンオーバーを正常に保つことによって、健康で丈夫な肌ができ、傷や紫外線を防げるようにもなるのです。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-13 パントエア菌LPSの美肌力』より

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アレルギー性皮膚炎

肌が金属や植物類、薬品によってアレルギー反応を示すと、湿疹やかぶれを引き起こします。これがアレルギー性皮膚炎といわれる皮膚疾患です。

マクロファージは皮膚炎を悪化させると考えられてきたが

これまで、マクロファージは皮膚炎を悪化させると考えられてきました。そこで、「マクロファージが集まらなければ皮膚炎も起きないのではないか」という仮説を調べた研究があります。しかし、この研究では、マクロファージが集まらないと皮膚炎がかえって悪くなるという結果が出ています（図1）。この結果によって、これまでの免疫研究者の常識が覆され、マクロファージに炎症を抑える働きがあることが明らかになりました。

■皮膚アレルギーにおけるマクロファージの抗炎症作用（図1）

Treg細胞がLPSに反応し炎症を抑える

一方でLPSは、自然免疫システムで働くさまざまな細胞を活発にさせています。（図2）は、LPSを多く含む餌がアレルギーを抑制する体質（IL12が高く、IL-4が低い）になることを示しています。Treg細胞は、もともとTLR4を持つ特殊なT細胞で、LPSに反応します（図3）。このことから、Treg細胞とLPSの反応が、炎症を抑えるシステムを活発にするのではないかと考えられています。

■Treg(CD4+CD25+)はLPSに応答して炎症抑制系を活性化

◉高LPS餌は脾臓の免疫バランスをアレルギー抑制タイプにする（図2）

◉TregはTLR4を発現している（図3）

LPSはランゲルハンス細胞を活発にする

またランゲルハンス細胞は、肌のマクロファージともいえる細胞で、アレルギー性皮膚炎を抑える働きが明らかになっています。LPSは角質層まで伸びているランゲルハンス細胞の樹状突起に触れてランゲルハンス細胞を活発にすることができると考えられています。
私たちが日々摂取しているLPSは体内の自然免疫システムを働かせて、健康な肌を保つ大きな力を発揮しています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-13 パントエア菌LPSの美肌力』より

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「自然免疫」の強化が重要

新型コロナ感染を防ぐには、「自然免疫」の強化が重要です。免疫には敵の目印を学習して、次に現れた際、すぐに敵を認識して撃退を開始する「獲得免疫」もあり、この二つが協調して働きます。
自然免疫強化の一環として、白血球による「敵を捕食する力」を高めることは不可欠です。筆者らは、水素ガスの吸入が白血球の貪食（異物捕食）力を増強することを見出しました。

多くの白血球内部に異物が捕食

医療処置を受けていない被験者2名（女性40 歳代、女性50 歳代）から採血した血液中では、白血球は不活性な状態であり、白血球の内部で異物は検出されませんでした（図1左）。しかし濃度３％の水素ガスを20分間吸入してもらい、吸入停止から20分後に採血すると、多くの白血球内部に異物が捕食されていて、水素による免疫増強効果が確認できました（図1右）。

■水素ガス吸入は、ウイルス感染細胞など異物を捕食する白血球の能力（免疫力の一環）を強化する（図1）

赤血球の数の約700 分の１しか血液中に存在しない白血球(サイズは２倍ほど大きい)をトリミングした血液の写真；延べ24 視野で確認／ 2 名とも同意書あり

水素による白血球の活性化で異物が貪食される

白血球は、ウイルス感染細胞などを捕食して排除する“掃除屋”の役割がありますが、本研究で水素投与なしの状態では、異物があっても貪食せずに放置しており、不活性な状態だったと考えられます。
しかし水素による活性化によって、ウイルス感染細胞などの異物を貪食したと考えられるのです。本研究によって、水素が感染の未然防御に寄与することが示唆されました。

■ウイルス感染に対抗する“初動免疫”が水素によって活性化される

栄養書庫発行 : 『水素の効力』より

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免疫というシステム

私たちの身体は常にウイルスや病原菌、細菌などの外敵にさらされています。そこで人間の身体には、病原体の侵入から身体を守り、感染してしまった細胞などを排除する「免疫」というシステムが備わっています。免疫は私たちの健康を維持するために欠かせない大切なシステムです。

自然免疫と獲得免疫

この免疫には、自然免疫と獲得免疫という二つの段階があります。自然免疫は身体の中に入ってきた異物をすばやく察知して攻撃、排除します。これには好中球やマクロファージ、NK細胞などが連携して行われます。
獲得免疫は産まれてからの経験を通じて獲得した免疫のことで、Ｂ細胞やＴ細胞といったリンパ球が主役です。過去に感染した病原体を記憶し、同じ病原体に出会ったときに効果的に病原体を排除していきます。

核酸は免疫細胞の元になり、自然免疫を活性化する

乳児期の免疫機能に対する核酸摂取の重要性が明らかにされたことで、栄養素としての核酸が注目を集め、世界中で核酸と免疫の研究が行われました。その結果、核酸は免疫細胞の材料となり、免疫全体を強化することがわかっています。さらに摂りこまれた核酸は、免疫細胞の元になるだけでなく、アミノ酸に分解されずに免疫細胞に認識されることで、自然免疫を活性化するということが近年の研究で明らかにされました。

免疫システムのバランスを整える

また核酸には、過剰な免疫細胞を抑えるという作用があることも最近の研究で判明し、花粉症などのアレルギー改善効果にも期待されています。こうした免疫の面からも、病気になりにくい健康な身体を維持するためには、核酸は欠かせないと考えられています。

■免疫の仕組み「自然免疫」と「獲得免疫」

「自然免疫」は、特定の病原体に特化せず、無差別に攻撃をしてしまうのが特徴です。そこで特定の病原体を狙い撃ちするための「獲得免疫」が必要となります。マクロファージや樹状細胞が病原体の情報を周りに伝えることで、その抗原を異物として認識します。この獲得免疫の一部は抗体として残り、同じ抗原に出会うと病原体を排除します。

■核酸の免疫への3つの作用

①免疫細胞の材料になり、免疫システムをバックアップ
⇒細胞のひとつひとつに存在する核酸が常に新しい細胞を作るのに役立っていることで、私たちの健康は保たれています。

②免疫細胞に認識されて細胞が活性化する
⇒核酸が腸内の絨毛の発育を助け、腸から病原菌が吸収されることを防ぎます。また、善玉菌を増やして腸内環境を整えて免疫力を強化します。

③過剰な免疫を抑えてバランスを整える
⇒核酸には異常細胞を死滅させる機能があり、免疫細胞を正常に戻す働きがあります。バランスを整え、免疫力を高めるために核酸が役立っています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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自然免疫の中心的な細胞マクロファージ

マクロファージは、異物を食べて排除する自然免疫の中心的な細胞です。食欲旺盛で貪食細胞ともいいます。体のいたる組織に常にいて、組織でできた異物（死んだ細胞や変性したたんぱく質、がん細胞など）を食べます。
また、体の組織を作ったり修復する機能を持ち、自然治癒システムで重要な役割を果たしています。

骨髄由来は体内のパトロール隊

ところで、マクロファージには、骨髄由来と卵黄のう由来の2つがあります。骨髄由来のマクロファージとは、骨髄にいる細胞が、血液中に移動し単球となり、体の色々な組織に移行して分化した細胞です。体のなかをアメーバのように動き回り、いわば体内のパトロール隊のように外から入ってきた異物（ウイルス、細菌など）を食べ、獲得免疫システムに何を食べたのか情報を発信します。この情報をキャッチしたT細胞が、抗体を作るB細胞や異物を攻撃するキラーT細胞に指示を出し、獲得免疫システムが働き始めるのです。

卵黄のう由来は組織を守る

一方、卵黄のう由来のマクロファージとは、胎児のときに卵黄のうにある原始マクロファージが体のさまざまな組織（肌や脳など）に移って、そこでずっと育ってきた細胞です。組織を守り、健康な状態を日々保つ働きをしています。

自然免疫が目指す美肌とは

自然免疫が目指す美肌とは、卵黄のう由来のマクロファージを主体に健康な状態を保った肌のことです。マクロファージは体のあらゆる場所に存在し、もちろん肌にもいます。

ランゲルハンス細胞

ここで登場するのが、卵黄のう由来のランゲルハンス細胞です。ランゲルハンス細胞は表皮の有棘層にあり、樹状の皮膚マクロファージの一つです。
慶応義塾大学医学部皮膚科の天谷教授らのグループは、樹状突起がタイトジャンクション※を壊すことなく角質層に突き出て、外界と接触していることを発見しました。
異物が肌に侵入すると、この樹状突起が異物を取り込み、自然免疫システムに情報を伝えます。ここから獲得免疫システムに情報を伝え始めるのです。
さらにランゲルハンス細胞は、傷んだ肌の修復、バリア機能の向上、抗炎症などさまざまな作用をもたらします。外からの異物に反応するだけでなく、肌の健康維持にも深く関係しているのです。

※タイトジャンクション　細胞と細胞が結合している部分のうち、最も先端にある結合部のこと

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-13 パントエア菌LPSの美肌力』より

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自然免疫の研究は30年前から

私が「自然免疫」の研究に取り組み始めたのは、今から30年も前のことです。もともと工学部出身の私は、最初に就職したのが現在のコニカミノルタ。次世代製品開発グループの中の、免疫プロジェクトチームに所属していました。
入社してすぐの頃、会社の指示で帝京大学の水野傳一先生がプロジェクトリーダーを務めていた「水野バイオホロニクスプロジェクト」に参加したことがきっかけで、現在に至っています。水野先生は、マクロファージという細胞の生理的な活性化に着目した研究をされていました。

私は先生のさまざまな教えに感銘を受け、そのまま帝京大学薬学部で研究を続けて博士号を取りました。現在、香川大学医学部の杣源一郎先生がこのプロジェクトを引き継いでおり、私もそこに所属。「システムとしての自然免疫」「制御細胞としてのマクロファージ」「制御分子としてのLPSに着目した健康維持」などを主な研究テーマとしています。

マクロファージの研究で出合ったLPS

さて、私たちがマクロファージの働きを研究し、その機能を生理的に活性化できる物質を探していく中で出合ったのが、LPSという物質です。私たち人間の健康を維持するマクロファージは、私たちの身の回りに自然と存在しているものから活性を左右する情報を得ているはずだと考え、食品のスクリーニング（選別）を開始しました。そして、小麦粉の中にマクロファージを活性化する物質があることを突きとめました。さらに研究を進めた結果、小麦に共生しているパントエア菌という微生物の細胞表面に、マクロファージを元気（生理的活性化：プライミング（後述））にする物質があることがわかったのです。

LPSとは

その物質名は糖脂質。英語では「リポポリサッカライド」、略してLPSと呼ばれる物質でした。私たちは小麦粉の中から LPSを発見しましたが、実は野菜や果物、穀類には、必ず微生物由来のLPSがくっついて、マクロファージを活性化することがわかりました。つまり、正常な自然の中で獲れた作物を食べている人は、知らず知らずにLPSを摂取しているわけです。

アレルギーとLPSの関係

ところが、農業の近代化が進んで土から離れたり、過剰に衛生的といえるような環境では、微生物も生きていけなくなり、LPSの量も少なくなります。実は、現代病ともいわれる花粉症をはじめとするアレルギー疾患の急増は、LPS摂取の低下とも深く関わっていると考えられています。

マクロファージを活性化するLPS

また、アレルギー疾患だけでなく、各種の生活習慣病や、がんなどの恐ろしい病気の予防にも、LPS摂取が大きく影響すると考えられています。私たちの健康を左右するマクロファージとはどのような働きを持つのか、そしてマクロファージを活性化するLPSとはどのような物質なのか、一緒に見ていきましょう。

稲川 裕之(いながわ ひろゆき)

薬学博士
新潟薬科大学.健康・自立総合研究機構.特別招聘教授
自然免疫制御技術研究組合研究本部長　自然免疫応用技研株式会社副社長

埼玉大学工学部卒業。新技術開発事業団研究員、帝京大学助手、水産大学校准教授などを経て、2010年より自然免疫制御技術研究組合研究本部長、2011年より香川大学医学部統合免疫システム学講座客員准教授、2016年より新潟薬科大学特別招聘教授（兼務）。生物個体に備わった免疫機構解明を専門とし、30年間にわたりマクロファージの活性化制御に基づく難治性疾患予防等の研究に携わる。また、食品の機能性成分としてのグラム陰性菌のLPSの有用性を約30年前に見出し、以来LPSの有用性に着目した研究も展開している。自然免疫制御技術研究組合研究本部長、NPO環瀬戸内自然免疫ネットワーク理事兼務。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-3 パントエア菌LPSの秘密』より

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免疫システム

体の外部から侵入してきた病原体など、異物を攻撃して健康を守る免疫システムには、「自然免疫」と「獲得免疫」という2つの種類があります。

マクロファージの役割

まず、自然免疫を担当するのが、病原体などを食べる細胞で、ナチュラルキラー（NK）細胞をはじめいくつか存在しますが、主役といえるのがマクロファージです。体の中をアメーバ―のように動き回りながら、異物をむしゃむしゃ食べて排除するマクロファージは、貪食細胞とも呼ばれています。自然免疫は、人間だけでなく地球上のあらゆる生物に生まれながらに備わっている、基本的な生体防御システムです。風邪をひいたときに薬を飲まなくても治るなど、自然治癒力が発揮されるのも、自然免疫が働いているからです。

獲得免疫の仕事

一方、後天的な免疫システムである獲得免疫の仕事は、病原体の情報をキャッチし、病原体を効率的に排除すること。リンパ球のB細胞やT細胞が主となって活躍し、樹状細胞やマクロファージなどから病原体の情報を受け取ると、これに負けないための抗体やキラー細胞を作り出します。病原体の構造を記憶することで、一度かかった病気には罹りにくくなったり、たとえもう一度同じ病気に罹っても治りが早くなります。

予防医学でも重要なマクロファージ

マクロファージは、病気に罹ってからではなく、罹る前に働いて健康を守る予防医学という観点からも重要な細胞群です。さらに言えば、マクロファージは感染症予防を超えて健康を維持する重要なシステムを担っています。

ほこりからがん細胞まで食べつくす働き者

自然免疫の主役であるマクロファージは、異物を自身の体内に取り込み、酵素によって分解・処理を行います。
そして、取り込まれる異物は外部から侵入してきた病原体だけに留まりません。PM2.5などのほこりのような無機物から、人間の体内で死んだ細胞、変異したたんぱく質、酸化したコレステロール、そして変異した細胞、つまりがん細胞なども、むしゃむしゃと食べるようにして処理することができます。

マクロファージが体内のゴミを大掃除

マクロファージは、体内にある不必要なあらゆるゴミを掃除してくれる存在。もし、マクロファージの働きが著しく低下してしまったら、体の中はゴミで溢れかえることになります。そして、それらのゴミによって、さまざまな病気が発生することでしょう。健康を守るために、マクロファージがどれほど重要な役割を果たしているかがわかるはずです。

マクロファージ・ネットワーク

体の内外から情報を受信するマクロファージは、全身に存在しています。その場所は、皮膚、筋肉、骨、肝臓、小腸、大腸、生殖器、脳……。
あらゆる場所で異物を処理し、体の健康を守っています。

体の至るところに存在し、それぞれが情報交換している

また、マクロファージはそれぞれの部位で、いろいろな呼び方をされています。例えば、脳のマクロファージはマイクログリア、肺では肺胞マクロファージ、肝臓ではクッパー細胞、皮膚ではランゲルハンス細胞などです。これらのマクロファージは、呼び方こそ違っても、それぞれが密に情報をやり取りし、隣接細胞に伝達を行い、情報を全身に発信しています。別の言い方をすれば、マクロファージ同士が“対話”をしながら体を守っているわけです。
このような生体防御システムを「マクロファージ・ネットワーク」と命名しています。
感染防御・新陳代謝・傷の修復など、生体恒常性の維持に不可欠なすべてのことが、マクロファージ・ネットワークによって維持されていると考えています。

参考文献：Anticancer Research 24, 3311～3320 (2004)

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-3 パントエア菌LPSの秘密』より

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稲川裕之　薬学博士

美肌とは健康で美しい肌

美肌とは、健康で美しい肌のことです。これは、肌が紫外線や擦り傷、血行不良、老化現象などによりトラブルを起こしたとき、本来備わっている力（自然治癒力）によって、健康で美しい状態に戻れることを意味します。ここでLPS（Lipopolysaccharide/リポポリサッカライド）は、非常に重要な働きをしていることがわかってきました。
肌とLPSは、いったいどのように関わっているのでしょうか。まず挙げられるのは肌の本来の力、自然免疫力です。

自然免疫とは

自然免疫とは、健康な身体を維持するために異物を見つけて排除し、組織を治してくれる体の仕組みです。私たちは、この自然免疫を生まれながらに備え、無意識に働かせています。たとえば細菌やウイルスが肌に侵入したり、紫外線や擦り傷などの原因で炎症が起きると、肌の主要な自然免疫細胞である食細胞がそれらを見つけて食べ、排除し、組織を修復してくれます。
また、健康で若いときには活発な食細胞も年を取ると働きが低下してしまいますが、食細胞を活発にすることができれば、その働きは維持できます。
このようなメカニズムのおかげで、肌は本来の力を発揮し、健康で美しい状態になれるのです。

共生細菌は健康的に生きていく上で大切な存在

次に、美肌のメカニズムを活発にさせるためには、何が必要でしょうか。
その一つは、共生細菌です。共生細菌とは文字どおり、私たちと共に生きている細菌です。その数は約100兆個にもなり、肌には約1兆個もいます。
細菌と聞くと悪いイメージがあるかもしれませんが、共生細菌は人間が健康的に生きていく上で、なくてはならない存在です。

共生細菌に含まれるLPSとのクロストーク(情報交換)

さらに興味深いことに、これらの細菌と私たちの体は、共に生きていくうえでお互いに情報交換（クロストーク）していることがわかってきました。
共生細菌が体になんらかの情報を与え、体はその情報をキャッチして働いているのです。
私は、このクロストークこそが、美肌を保つための重要なポイントであると考えています。つまり、共生細菌に含まれている LPSが肌になんらかの情報を与え、情報をキャッチした肌が反応し、自然免疫の力を発揮していると考えられるのです。

LPSと美肌

LPSと美肌に関する研究は、私たちの研究グループの他にも、近年世界各国で関連する研究が行われるようになりました。研究が進むにつれ、LPSが肌のハリやツヤをアップさせたり、さまざまな炎症を抑えたり、育毛や目の角膜保護に働くことなどが明らかになっています。それらの研究に基づき、私たちはLPSの基礎化粧品や健康食品などを世界に先駆けて開発、販売に至り、メディアに取り上げられる機会も増えています。

稲川 裕之(いながわ ひろゆき)

新潟薬科大学.健康・自立総合研究機構.特別招聘教授
自然免疫制御技術研究組合.研究本部長　自然免疫応用技研株式会社.副社長

埼玉大学工学部卒業。水野傳一教授と出会い免疫研究の世界に。新技術開発事業団研究員、帝京大学助手、水産大学校准教授などを経て、2010年より自然免疫制御技術研究組合研究本部長、2016年より新潟薬科大学特別招聘教授（兼務）。比較免疫学的研究視点から食細胞の生物活性に基づいた多細胞動物の健康維持の仕組みとその応用として難治性疾患予防・治療への利用について研究を続けている。また、食品の機能性成分としてのグラム陰性菌のLPSの有用性を約30年前に見出し、以来LPSの有用性に着目した研究も展開している。
環瀬戸内自然免疫ネットワーク理事、自然免疫応用技研（株）代表取締役副社長兼務。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-13 パントエア菌LPSの美肌力』より

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