ランゲルハンス細胞は、皮膚の免疫機構において重要な役割を果たす細胞です。ランゲルハンス細胞は表皮にコロニーを形成し、表皮に現れる抗原を認識します。長年の研究にもかかわらず、ランゲルハンス細胞は依然として科学の世界ではやや神秘的であると考えられています-その起源と作用の正確なメカニズムに関する多くの疑問は依然として不明のままです。ランゲルハンス細胞とは何か、それらが免疫系でどのように機能するか、どのような状態がランゲルハンス細胞の機能不全に関連している可能性があるかを調べてください。
ランゲルハンス細胞は、皮膚の免疫機構において重要な役割を果たす細胞です。ランゲルハンス細胞は表皮にコロニーを形成し、表皮に現れる抗原を認識します。皮膚に加えて、ランゲルハンス細胞は口の上皮、気道および泌尿生殖器系にも見られます。
ランゲルハンス細胞の主な役割は、自然の障壁を介して体内に侵入する病原体を認識することです。そのような状況では、ランゲルハンス細胞のおかげで、免疫系がすぐに刺激されます。ランゲルハンス細胞はまた、免疫寛容のメカニズムにおいて重要な役割を果たす。
目次：
- ランゲルハンス細胞-それらは何で、どこで発生しますか？
- ランゲルハンス細胞の構造
- ランゲルハンス細胞-体内の機能
- ランゲルハンス細胞とSALTおよびMALTシステム
- 病気の病因におけるランゲルハンス細胞の役割
- ランゲルハンス細胞-臨床応用
ランゲルハンス細胞-それらは何で、どこで発生しますか？
ランゲルハンス細胞は、免疫機能を果たす白血球の集団に属しています。それらの形成の場所は骨髄です。そこからランゲルハンス細胞は最終的には血中になり、適切な組織に輸送されます。
ランゲルハンス細胞は、私たちの皮膚と、口腔、鼻咽頭、気道、消化管、泌尿生殖器の粘膜の上皮の両方に生息しています。
ランゲルハンス細胞は樹状細胞ファミリーに属しています。彼らの名前は、神経細胞の樹状突起に似た特徴的な突起に由来しています（これらは、樹冠の形に分岐する突起です）。
ランゲルハンス細胞は、私たちの体の組織が外部環境と常に接触している場所に永久に定着します。それらの場所は偶然ではありません-彼らは免疫機能を実行することに特化した細胞です。
ランゲルハンス細胞は、異物や病原体と接触すると、特定の状況で免疫系を刺激する必要があるかどうかについて「決定」します。
もしそうなら、免疫反応と「侵入者」の中和のプロセスが始まります。そうでない場合、いわゆる免疫寛容-免疫系は所定の抗原に反応しません。
ランゲルハンス細胞の構造
骨髄を離れると、ランゲルハンス細胞は小さく丸い形になります。それらの形は、標的組織がコロニー形成されたときにのみ劇的に変化します。次に、それらは大幅に拡大され、特徴的な突起が作成されます。
ランゲルハンス細胞は、神経細胞と類似しているため、長年、皮膚にある神経終末の一部と見なされてきました。ランゲルハンス細胞と免疫系との関連が発見されたのは1970年代になってからであり、これによりそれらに対する見方に革命がもたらされました。
ランゲルハンス細胞は、表皮の棘層に存在する可能性が最も高いです。
私たちの表皮は、細胞の5つの層で構成されています。これらは、順番に（内側から）基底層、とげのある層、粒状の層、軽い角質層です。
したがって、ランゲルハンス細胞は表皮の比較的深い層に生息しています。それにもかかわらず、厚さ全体を正確に制御できます。どうやって？
これは、最外層である角質層にまで及ぶ前述の突起により可能です。これらの突起は、効果的な免疫障壁を作成することを可能にする広範なネットワークに結合します。
ランゲルハンスの細胞を電子顕微鏡で見ると、テニスラケットの形をした非常に特徴的な構造を見ることができます。これらはいわゆるランゲルハンス細胞の特異的なマーカーであるバーベック顆粒。
これらの「ラケット」はおそらく、ランゲルハンス細胞が特化する抗原処理プロセスの原因です。これらの細胞は、それらが抗原を吸収し、それらを分析し、免疫応答を誘導または抑制することを可能にする広範なメカニズムを持っています。
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ランゲルハンス細胞-体内の機能
ランゲルハンス細胞は、皮膚と粘膜内に非常に興味深い免疫障壁を作り出します。それらの機能を詳しく見てみましょう。ランゲルハンス細胞は次のプロセスに責任があります：
- ランゲルハンス細胞-抗原提示
ランゲルハンス細胞の最も重要な仕事は、いわゆる抗原提示です。この現象については何ですか？これは、免疫系の他の細胞に抗原を取り込み、処理し、実証するプロセスです。これのおかげで、協調的な免疫反応にそれらを刺激することが可能です。
抗原は分子と細胞の特定の「ラベル」であり、組織の環境を巡回する細胞によって認識されます。抗原は、特定のオブジェクトを認識し、この要素が病原性であるかどうかを決定することを可能にします。
抗原は「侵入者」の表面に存在するだけではないことを覚えておく価値があります。私たちの体の各細胞は、それらに対する炎症反応を引き起こさないような方法で免疫系によって認識される独自の抗原を持っています。
抗原提示は、病原体に対する効果的な防御のために重要です。このプロセスはランゲルハンス細胞でどのように行われますか？
最初のステップは、外来要素を認識することです。ランゲルハンス細胞には、環境から潜在的に危険な粒子や微生物を「捕まえる」ことができる多くのツールが備わっています。
そのようなツールの1つは、いわゆる病原体認識受容体（PRR）。それらのおかげで、ランゲルハンス細胞は、病原性を持つ外来細胞を扱っていることを「知っています」。
ランゲルハンス細胞が病原体を認識するとき、彼らは免疫系の他の細胞にそれをすぐに警告したいです。これを行うには、まずオブジェクトをむさぼり食う必要があります。
ランゲルハンス細胞は、エンドサイトーシス、すなわち外部環境からの物質の取り込みを可能にする多くのメカニズムを備えています。彼らのニーズに応じて、彼らは使用します：
- 食作用（「食べる」粒子）
- 飲作用（液体物質の吸収）
- 特殊な受容体が関与するエンドサイトーシス
これらのプロセスの過程で、ランゲルハンス細胞は徹底的に分析し、「侵入者」を知る機会があります。次に、微生物の抗原がランゲルハンス細胞の表面にさらされます。抗原の提示が始まります。
ランゲルハンス細胞が病原体を飲み込み、その抗原を表面に露出させる段階に達しました。だから、免疫系の他の細胞にそれらを提示する時が来ました。そのような細胞はどこにありますか？
皮膚には比較的少ない。ここで、ランゲルハンス細胞の注目すべき別のスキルに到達します。
さて、抗原を提示するために、彼らは皮膚を離れ、免疫系の細胞が群がっている場所に移動することができます。そのような場所はリンパ節です。
ランゲルハンス細胞は、適切なシグナリングを使用して、リンパ経路を介して皮膚からリンパ節に移動します。そこで彼らは多数のリンパ球に遭遇します-微生物を破壊することに特化した細胞。
ランゲルハンス細胞は、リンパ球に抗原を提示します。リンパ球はこのようにして、特定の病原体を認識し、それに対する免疫応答を準備することを学びます。
いわゆる刺激を与えることに加えて微生物を不活性化できる細胞毒性リンパ球であるこのプロセスは、免疫記憶細胞も作成します。それらのおかげで、同じ病原体との次の接触は、より速く、よりよく適応した免疫応答を引き起こします。
- ランゲルハンス細胞-寛容原性
前の段落では、ランゲルハンス細胞の免疫原性に焦点を当てました。彼らの本質は、病原体と戦うために免疫システムを刺激することでした。比較的最近になって、ランゲルハンス細胞は根本的に異なる機能を実行できることも発見されました。
厳密に定義された条件下で、それらは寛容原性の特性を獲得します。それらの本質は、生物の免疫応答を抑制し、特定の抗原に対する耐性を作り出すことです。
ランゲルハンス細胞は、病原性要素と同じくらい頻繁に自分の体の要素（タンパク質、死んだ細胞の断片）を吸収することがわかりました。次に、彼らは一緒にリンパ節に移動し、リンパ球に提示します。
興味深いことに、この振る舞いは自己免疫の発達（免疫系による身体自身の細胞の破壊）にはつながりません。それどころか-いわゆる規制リンパ球、その役割は免疫反応を抑制することです。これが私たちの免疫システムが自身の抗原を認識することを学ぶ方法です。
病原性でない他の異物でも同じことが起こります。日常生活の中で、私たちの皮膚は、炎症反応を引き起こしてはならない多くの物質（化粧品、衣服、宝石）と接触します。ランゲルハンス細胞のおかげで、このタイプの抗原に対する耐性を獲得することができます。
見てわかるように、ランゲルハンス細胞は常に免疫原性と寛容原性の活動のバランスをとっています。
皮膚の免疫バランスを維持することは非常に重要です。ランゲルハンス細胞が適切に機能すると、本当に必要なときに炎症反応が生じます。
一方、過剰または不必要な免疫反応を消すことで、過敏反応を防ぐことができます。
- ランゲルハンス細胞-創傷治癒
皮膚の連続性が損なわれると、微生物が体内に侵入しやすくなる可能性があります。創傷治癒は、組織の正常な構造を復元するだけでなく、免疫バリアの連続性を復元することも目的としています。
ランゲルハンス細胞はこのプロセスで重要な役割を果たします。表皮細胞の損傷は、免疫系の細胞の局所的な流入を可能にする炎症環境につながります。このプロセスは、とりわけ、ランゲルハンス細胞によると、これは創傷治癒の最初の段階です。
この時点で、ランゲルハンス細胞の数と治癒過程の効率との関係を調査することを目的とした科学的研究を引用することは価値があります。
科学者は、糖尿病性足の治療を受けた患者の創傷治癒過程を4週間観察しました。この研究の結果は、創傷の近くにあるランゲルハンス細胞の数が多いほど、治癒結果が良好であることを示しています。
ランゲルハンス細胞が皮膚損傷の領域で機能する正確なメカニズムを理解するには、この方向のさらなる研究が必要です。おそらく彼らのおかげで、例えば、治癒が難しい創傷の治療において、ランゲルハンス細胞を使用する方法を見つけることが可能になるでしょう。
ランゲルハンス細胞とSALTおよびMALTシステム
人間の皮膚と粘膜は、微生物の体内への侵入に対する機械的なバリアを構成します。ただし、その機能は、パッシブシェルを作成することだけではありません。これらの組織は、免疫機能の実行を可能にする高度に発達した免疫メカニズムを数多く持っています。
病原体に対する身体の防御における皮膚と粘膜の役割は、現代の免疫学では免疫系の組織に「独自の」サブユニットを持っているという事実によって強調されています。
これらのサブユニットは、SALTおよびMALTと省略されます。これらは、皮膚関連免疫系（皮膚関連リンパ組織）と粘膜関連リンパ組織（粘膜関連リンパ組織）です。
簡単に推測できるように、ランゲルハンス細胞は上記の両方の重要なリンクです。システム。
SALTおよびMALTシステムの操作は、上皮構築細胞、抗原提示細胞（ランゲルハンス細胞を含む）、および病原体を中和できる細胞（主にリンパ球）の協力に基づいています。それらの共同作用により、体内への侵入点で直接抗原を認識および処理することができます。
そのような効果的な免疫学的監視は、外部環境からより深い組織や臓器への微生物の侵入を防ぎます。
病気の病因におけるランゲルハンス細胞の役割
適切に機能するランゲルハンス細胞は、炎症反応と皮膚および粘膜における選択された抗原の耐性との間のバランスを維持するのに役立ちます。
ランゲルハンス細胞の機能障害は、皮膚病、免疫疾患、さらには癌疾患の根底にある可能性があります。以下はその例です。
- ランゲルハンス細胞組織球症
ランゲルハンス細胞組織球症は、ランゲルハンス細胞の過剰な増殖に関連する腫瘍性疾患です。これらの細胞は、皮膚、骨、リンパ節、内臓など、さまざまな臓器に蓄積する可能性があります。
ランゲルハンス細胞組織球症は通常成人で見られますが、子供で診断されます。
ランゲルハンス細胞は、特定の場所で増殖するか（ローカライズされたフォームについて話している）、多数の場所を占めることがあります（これは、いわゆる多焦点フォームです）。
通常、限局性の形態は予後が良好であり、まれに治癒することもあります。
多焦点型は、主に化学療法による積極的な治療を必要とします。この病気のバリアントは予後の悪化にも関連しています。
- ランゲルハンス細胞と接触湿疹
接触性湿疹は、皮膚が特定の外的要因に対して過敏になることによって引き起こされます。最も一般的に接触性湿疹を引き起こす物質には、ニッケル、クロム、いくつかの染料と防腐剤、および化粧品成分が含まれます。
これらの物質の粒子は、その小さいサイズのおかげで、表皮のその後の層に浸透することができます。ある時点で、ランゲルハンス細胞との「出会い」があります。
ランゲルハンス細胞はこれらの分子を（タンパク質に結合した形で）吸収し、それらをその表面に提示します。このようにして、リンパ球はこれらの物質を認識するように「教え」ます。
それらと繰り返し接触する瞬間（たとえば、所定の宝石の定期的な着用）、免疫応答が引き起こされます。かゆみを伴う、赤くなった丘疹と小胞の形成によって現れる局所炎症が発症します。
この時点で、上記の物質が人間の皮膚に頻繁に接触しても、接触性湿疹の症状が比較的まれにしか発生しないことを強調する価値があります。
ほとんどの人間における上記の抗原の耐性は、おそらくランゲルハンス細胞の寛容原性によるものです。
- ランゲルハンス細胞と皮膚病
ランゲルハンス細胞は、以下のような特定の皮膚疾患の病因に重要な役割を果たすように見えますアトピー性皮膚炎および乾癬。ランゲルハンス細胞によって引き起こされる免疫調節障害は、炎症性皮膚疾患の発症に寄与します。
上記のランゲルハンス細胞の活動は疾患は炎症誘発性活動にシフトしています。ただし、それらの寛容原性活動は弱められます。
これらの関係の確認は、光化学療法が乾癬とアトピー性皮膚炎の両方の治療にうまく使用されているという事実かもしれません。紫外線照射による治療です。そのような照射は皮膚の変化を落ち着かせます。
光化学療法の作用機序の1つは、ランゲルハンス細胞の数の減少と機能の低下であり、これが過剰な免疫応答の抑制に寄与していると考えられています。
- ランゲルハンス細胞と移植片対宿主（GvHD）
移植片対宿主病は、骨髄移植と輸血で起こりうる合併症の1つです。その本質は、彼に移植されたドナー白血球によるレシピエントの臓器の拒絶にあります。
病気の過程で最も頻繁に拒絶される臓器の1つは皮膚です。移植片対宿主病因におけるランゲルハンス細胞の正確な役割はまだ不明です。
しかしながら、これまでに動物で行われた科学的研究は、移植レシピエントにおけるランゲルハンス細胞の数を減らすことは、移植片対宿主反応を発症するリスクを減らすことを示しています。
- ランゲルハンス細胞とHIV感染
科学界では長年にわたり、ランゲルハンス細胞はHIV攻撃の最初の標的であると考えられていました。 HIVに感染したランゲルハンス細胞がリンパ節に運び、免疫系の他の細胞への感染の拡大に寄与しているという仮説もありました。
しかし、最新の科学的報告は上記の理論を否定しています。ランゲルハンス細胞は現在免疫障壁であると考えられています。それらはHIV粒子を吸収しますが、それ以上の感染を阻止します。
また、ウイルス活性化ランゲルハンス細胞は、感染の初期段階で免疫系の好ましい応答を誘導するようです。
- ランゲルハンス細胞と皮膚がん
ランゲルハンス細胞は、私たちの皮膚に現れる微生物に対して免疫学的監視を行います。さらに、彼らはまた癌細胞を認識し、それらに対する免疫応答を引き起こすことができます。
皮膚癌の研究では、腫瘍の近くにあるランゲルハンス細胞の数が大幅に減少することが示されています。腫瘍性プロセスの間、ランゲルハンス細胞による抗原の提示も損なわれる。
抗癌防御におけるランゲルハンス細胞の役割を理解することにより、癌治療におけるこれらの細胞の使用を見つけることを目的とした一連の科学的研究が始まりました。
ランゲルハンス細胞-臨床応用
ランゲルハンス細胞は、抗癌治療での使用を目的とした科学的研究の対象です。
ランゲルハンス細胞を使用する方法の例は、経皮免疫、つまり、簡単に言えば、抗癌ワクチンです。
アイデアは、癌細胞の皮下抗原（例えば、黒色腫細胞に特徴的なタンパク質）を投与することです。これらの抗原はランゲルハンス細胞によって処理され、免疫系の他の細胞に提示されます。このようにして、免疫システムは癌と戦うために刺激されます。
癌治療における経皮免疫の研究はまだ進行中です-うまくいけば、この方法に関連する期待が臨床実験で確認されるでしょう。
参考文献：
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- 「免疫と寛容のバランス：ランゲルハンス細胞の役割」K. Mutyambizi et。al。 al。 Cell Mol Life Sci。 2009 3月; 66（5）：831–840。 -オンラインアクセス
- 「ランゲルハンス細胞-表皮の樹状細胞」N.Romani et.al. APMIS Journal of Pathology、Microbiology and Immunology、Volume 111、Issue7-8、2003年7月
- 「皮膚免疫による腫瘍免疫療法にはランゲルハンス細胞が必要です。」 P. Stoitzner et.al. Journal of Immunology 01 Feb 2008、180（3）-オンラインアクセス
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- 「HIV感染におけるランゲルハンス細胞の免疫学的機能。」松沢哲al。 J Dermatol Sci。 2017年8月、87（2）：159-167
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