転んでどこかに強くぶつけ、その部位が温かくなったり、赤くなったり、腫れたりして、そのうえ痛みが出たことはありませんか？頭に鈍器で怪我をしたとき、頭皮にしこりを感じ、触ると圧痛があるのを不思議に思ったことはありませんか？

これらはすべて、炎症として知られている体内の保護メカニズムの徴候や症状です。

このプロセスは、外傷に素早く反応し、血管を拡張して損傷部位への灌流を増加させ、その事象の多くのカスケードで迅速な回復を確保します。

これらの兆候は、CYTOKINESと呼ばれるものが引き金となっています。

この記事では、説明します。

1. サイトカインとは何か？

2. 炎症とは何か？

3. サイトカインはどのようにして炎症を引き起こすのか？

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サイトカインは、細胞シグナル伝達、細胞間相互作用、細胞間コミュニケーションに重要な、広くて緩やかな、しかし小さなタンパク質の集合体です。

実際、その主な機能は、免疫調節剤と同様の活性によって、オートクラインシグナリングシステム、パラクラインシグナリングシステム、エンドクラインシグナリングシステムを維持することによって、周囲の細胞の挙動を制御することである。

サイトカインとホルモンの正確な線引きはまだ研究中であるが、両者にはいくつかの共通点があります。

サイトカインには、ケモカイン、インターフェロン、インターロイキン、リンパカイン、腫瘍壊死因子（TNF）などがあり、マクロファージ、Bリンパ球、Tリンパ球、マスト細胞、内皮細胞、線維芽細胞、間質細胞など様々な細胞によって産生される。

サイトカインは、特定の受容体を介して作用し、体液性免疫反応と細胞性免疫反応のバランスを保つことにより、免疫機能において重要な役割を担っています。

また、サイトカインは、様々な細胞集団の成熟、成長、反応性を調節する一方で、他の様々な種類のサイトカインの作用を増強または抑制することにも寄与しています。

炎症とは

炎症とは、私たちの体が自己防衛のために、すでに傷ついた細胞や刺激物、病原体などの有害な刺激を取り除き、治癒のプロセスを開始しようとする仕組みのことです。

サイトカインはどのようにして炎症を引き起こすのか？

抗炎症サイトカインとして知られるサイトカイン群は、傷害後の炎症性サイトカイン反応を制御する一連の免疫調節分子として定義される。

これらの分子は、他のサイトカイン阻害剤や可溶性サイトカイン受容体とともに、有害な刺激に対する効果的なヒトの免疫応答を実行するために作用する。

炎症における生理的役割と、全身的な炎症カスケードにおける病的役割は、免疫系が十分に機能するために非常に重要です。

抗炎症性サイトカインの主な種類

• インターロイキン(IL)-1受容体拮抗薬、IL-4、IL-10、IL-11、IL-13
• 白血病抑制因子（Leukemia inhibitory factor
• インターフェロン-アルファ
• IL-6、トランスフォーミング増殖因子(TGF)-β

このうち、IL-1、TNF-α、IL-18は、ある種の二重機能によって、上記の炎症性サイトカインの阻害剤としても働いている。

また、IL-10はこの中で最も重要なサイトカインであり、活性化されたマクロファージの助けを借りて、TNF-α、IL-6、IL-1などの炎症性サイトカインの発現を抑制する強力な抗炎症性を持っています。

身体に外傷が生じると、活性化したマクロファージや単球から腫瘍壊死因子α（TNF-α）というサイトカインが最初に産生される。

これらは、循環白血球をできるだけ早く感染部位に運ぶために、やがて近くの毛細血管を拡張させる。

数秒のうちに、一連の信号が全身に伝わり、すでにダメージを受けた細胞が死滅し、感染の拡大を防ぐことになります。

紅斑、熱感、腫脹、疼痛といった炎症の4つの特徴は、血流の増加、毛細血管の透過性の増加、食細胞の急速な流入、組織の広範囲な損傷の結果として生じるTNF-αに対する一連の顕著な反応であることが知られています。

感染部位から血液を運ぶ毛細血管の収縮は、毛細血管網の充血を引き起こし、その部位に発赤と温度上昇を生じさせることになる。

さらに、この高い透過性の結果、正常な体液よりも高いタンパク質濃度を持つ体液が血管外に移動し、腫れを引き起こす。

さらに、サイトカインは、マクロファージを感染部位に引き寄せることによって、炎症反応の効果を高めるように働き、好中球は特定の部位に最も早く侵入する。

以上のように、感染細胞、樹状細胞、マクロファージが効果的に産生するサイトカインは、体内で発生する感染症や外傷に対して、炎症という防御機構で対応する際に大きな役割を果たすことが知られています。

“Schematic representation of macrophage plasticity and its involvement in tissue injury” By Cynthia Ju, Ph.D., and Pranoti Mandrekar, Ph.D. – (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

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