免疫システムとヒートショックプロテイン

身体には様々な外敵(ウイルスやバイ菌など)やストレスなどから自分を守る機能が備わっています。

そんな自己回復機能の中の1つに、ヒートショックプロテイン(熱ショックタンパク質)というものがあります。

どこかで聞いたことがあるけど一体どんなものなのか、詳しくはわからない方も多いのではないでしょうか。

今回は自分の身体を守るシステムとはどんなものがあるのか、ヒートショックプロテインはどんな働きをするのかについてみていきたいと思います。

生体防御システム

人間の身体には自分の身体を守るシステムが備わっています。

外に出ても家の中にいても、ウイルス・バイ菌・排気ガスなど色々なところに身体にとって良くないものが潜んでいます。

それでもほとんど病気にならず、なんだかんだ悩みはあるけど平和に暮らせていますよね。

それは好中球やマクロファージといった免疫細胞たちが自分の身体のものなのか、はたまた異物なのかを識別して対処してくれているからです。

免疫の世界では「自己」「非自己」なんて言います。

自然免疫

身体の中に自分ではないもの(非自己)が入ってくると真っ先に駆けつけて対処するのが、好中球やマクロファージといった細胞たちです。

これら機能は人間の身体にもともと備わっている機能で、バイ菌やウイルスから身体を守る大切な機能となります。

人が生まれつき持っている免疫反応、ということで自然免疫と呼ばれています。

身体に入ってきた異物は貪食と言って、食べることで処理・情報伝達なんかを行います。そのような貪食の機能を持った細胞のことを貪食細胞と呼びます。

自然免疫の細胞

獲得免疫

自然免疫で処理できなかったとき、その身体に入ってきた異物(抗原)の情報を記憶するのが獲得免疫です。

全てを自然免疫で処理できれば良いのですが、賢い敵もいて自然免疫だけでは処理できない場合があります。

しかし、ただやられるだけではないのが免疫です。

そのときに侵入してきた抗原を記憶し、その対処の仕方まで学習します。

同じ敵には二度とやられないよう、私たちの身体の中の細胞は頑張っているのです。

獲得免疫の細胞

免疫システムの働き

では、これらの免疫細胞たちは実際に異物が侵入するとどのように働くのでしょうか。

  1. 異物(抗原)が身体の中に入る
  2. 好中球やマクロファージなどが抗原を食べる
  3. 樹状細胞がリンパ節に行き、ヘルパーT細胞に情報をお届けする
  4. 情報をキャッチしたヘルパーT細胞がB細胞に抗体を作らせる
  5. B細胞が成熟して形質細胞になり、抗原を攻撃する
  6. 抗原にやられた細胞をNK細胞やキラーT細胞が処理する
  7. ひたすら戦う
  8. 抗原がいなくなると制御T細胞が終了のホイッスルを出す
  9. メモリーB細胞が戦いの記録をし、次の戦いに備える

このように免疫細胞はチームワークを発揮しながら抗原と戦い、身体を守ってくれています。

どれか1つが欠けてもダメで、どれか1つだけが頑張ってもダメ。

免疫細胞全体が弱くてもダメだし、強すぎても過剰反応となりダメ。

非常に良い塩梅で機能してくれています。

よく「免疫力を高める」という言葉を見かけますが、ニュアンスはなんとなくわかりますが免疫システムを知ると曖昧な言葉だということが分かりますね。

ストレスと生体防御システム

免疫細胞たちにはどんなときでも良いチームワークで働いて欲しいものですが、やっぱりバランスが崩れるときもあります。

その1つの原因としてストレスがあります。

ストレスとは反応のことで、その反応の原因となる外部からの刺激をストレッサー、ストレッサーに適応しようとして起こる身体の反応をストレス反応と言います。ストレッサーには気温や音などの物理的ストレッサー、排気ガスや薬などの科学的ストレッサー、人間関係などの心理的ストレッサーなどがあります。

自律神経と免疫細胞の関係

自律神経といえば交感神経と副交感神経がありますよね。

活動時には交感神経が、リラックスしているときは副交感神経が優位になります。

現代はストレス過多から、副交感神経を優位にさせるリラックス方法の情報で溢れていますが、何事もバランスが大事でうまいことシーソーのように交感神経と副交感神経が働けば不調は起きにくいかと思います。

これは免疫細胞の観点からでも同じことが言えます。

というのも、交感神経優位のときには顆粒球(好中球・好酸球・好塩基球)の比率が上がり、副交感神経優位のときにはリンパ球(T細胞・B細胞・NK細胞)の比率が上がると言われているからです。

では、顆粒球とリンパ球のバランスが崩れるとどうなるのでしょうか。

顆粒球は貪食のときに活性酸素を発生させます。

その活性酸素で異物を攻撃するのですが、交感神経優位の状態が続いて活性酸素が健康な細胞まで影響を及ぼしてしまうと胃潰瘍やガンなどの病気を引き起こす可能性があります。

また、リンパ球の働きも抑制してしまうため、ウイルスに感染しやすくなるとも言われています。

かといって、副交感神経優位の状態が続けば良いのかというと、そういうわけでもなく、アレルギーや喘息を引き起こすと言われています。

交感神経、副交感神経ともにバランスよく働いてくれるのが一番です。

ヒートショックプロテインの働き

交感神経、副交感神経、うまくバランスをとってくれると良いのですが、仕事をしているとやはり交感神経が優位になってしまいます。

テレワークの普及で時間に際限なく仕事ができるようになり、仕事以外でもスマホのモニターを見続け、そのスマホではSNSで複雑化する人間模様を目にする。

物理的にも心理的にもかなりのストレッサーです。

これでは交感神経が優位な状態が続くのも納得です。

そこでうまく活用していきたいのがヒートショックプロテインです。

タンパク修復を助ける

ヒートショックプロテインは名前からも想像がつくように、身体に熱を加えることで増えるタンパク質です。

サプリメントなどではなく、もともと身体に備わっている自己回復機能の1つです。

交感神経優位な状態で活性酸素が増えると、健康な細胞にまで影響が及んでしまいます。

活性酸素の影響が及んだ細胞のタンパク質は損傷し、異常タンパク質となり身体にとって病気のリスクになります。

そんな異常なタンパク質を修復・分解してくれるのがヒートショックプロテインです。

また、ケガなどでタンパク質がたくさん必要なときにもヒートショックプロテインは活躍します。

手術などで傷ができるとその部分を修復するためにタンパク質が使われるのですが、ヒートショックプロテインがたくさん身体の中に存在していると傷が早く治ると言われています。

血が固まる前に温めると血流がよくなって逆に傷の治りが遅くなってしまうので、注意が必要です。

アダプティブサイトプロテクション

人間にはストレスに適応する力が備わっています。

弱いストレスがかかり続けるとそれ以上の強いストレスがかかったときに対処できるようになることをアダプティブサイトプロテクションなんて呼ぶのですが、それに関係しているのがヒートショックプロテインだと言われています。

実はヒートショックプロテインという名前なのですが、タンパク質の変性を修復してくれるタンパク質のことを言うため通常時でも身体には備わっているものです。

アダプティブサイトプロテクションでストレスに適応しようとするとき、ヒートショックプロテインは発生します。

ただ、ヒートショックプロテインが増加しやすい弱いストレッサーとなるのが「熱」ということです。

分子シャペロン作用

身体はタンパク質でできています。

タンパク質はアミノ酸が鎖のように繋がっていて、その鎖が折り畳まれてできています。

その折りたたみをフォールディングと呼ぶのですが、ヒートショックプロテインは細胞内でタンパク質がフォールディングするのを助ける働きがあります。

また、それだけでなく、新しくできたタンパク質は目的の場所へと移動するのですが、その運搬もヒートショックプロテインが補佐しています。

いらなくなった古いタンパク質は分解されるのですが、分解されやすいようにフォールディングを解くのもヒートショックプロテインです。

このように、ヒートショックプロテインはタンパク質の合成から分解まで補佐する重要な働きをしていて、そんな補佐して働くことをヒートショックプロテインの分子シャペロン作用と言います。

アポトーシスへ導く

細胞も、いくらヒートショックプロテインがタンパク質を修復してくれるからといって、一生同じというわけにはいきません。

いつかは死にます。

細胞の死に方には大きく分けて、アポトーシスとネクローシスという2つのグループがあります。

アポトーシスとネクローシス

ヒートショックプロテインは細胞の修復を補佐していますが、損傷がひどい場合はアポトーシスへと導きます。

ネクローシスと違い周囲の細胞に影響を与えないので炎症反応が起きず、身体に不具合が生じるリスクが少なく済みます。

加温による細胞の死に方はアポトーシスだと言われています。

免疫とヒートショックプロテインの違い

免疫もヒートショックプロテインも身体を守る働きを持っています。

では、その違いは何なのでしょうか。

免疫とは自己と非自己を分けて、自分ではない非自己のものが侵入してきたときに攻撃、排除するシステムのことです。

身体に侵入してきた抗原に対して対処法を作成(抗体)し、その抗原に対して永久的に効果が持続されます。

免疫と違い、直接的に抗原に働きかけはしないけれど、どんなものにでも力を発揮するのがヒートショックプロテインです。

ヒートショックプロテイン、それ自体には抗原を攻撃するような能力はありませんが、免疫細胞を活性化させたり細胞を修復させたり、間接的に免疫に関係しています。

また、熱ストレスにより増加したヒートショックプロテインには期限があるのことも、免疫との違いで挙げられます。

ヒートショックプロテインは熱ストレスから2日後がピークで1〜4日ほどは有効的に働き、7日後には元に戻るという特徴があります。

免疫は主にオートマチックに働くのに対し、ヒートショックプロテインはある程度自分でコントロールできることが大きな違いと言えますね。

上手に活用していきたいものです。

熱を加えると身体に起こること

ヒートショックプロテインを増やすためには熱ストレスが効果的だとお話しました。

その熱ストレスは何度くらいなのかというと、細胞が熱いと感じるレベルです。

具体的には37度からおよそ3〜5度の温度差があると、細胞がストレスと感じるようです。

熱ストレスを感じるレベルまで加温をすると、様々な効果が期待できます。

  • ヒートショックプロテイン増加による生体防御作用
  • ガン細胞や細菌を抑える力が強くなる
  • 血流が良くなる
  • 運動能力の向上
  • 代謝が活発になる
  • 脂肪燃焼を促す
  • 汗腺が刺激され、汗をかきやすくなる
  • エンドルフィンによる痛みの緩和
  • 抗老化作用

このようなことが挙げられます。

毎日身体を温めると良いのか

ヒートショックプロテインを増やすために毎日身体を温めれば良いのかというと、答えはNOです。

というのも、身体はストレスに適応しようと慣れが生じます。

ヒートショックプロテインの恩恵は加温して2日後がピークで、4日後くらいまでは有効的に働くとされています。

しかしどうやら、7日経つと元に戻るそうです。

ということは週に2回ほど身体を温めてあげると、効率的にヒートショックプロテインの恩恵にあずかれます。

入浴にしろサーモセラピーにしろ、週に2回ほどなら頑張って続けられそうですね。

おわりに

今回は免疫の話からヒートショックプロテインの働きまで、難しい内容が続いてしまいました。

改めて色々と調べましたが、人間の身体は本当にうまくできていますね。

健康増進のためにサプリメントを活用したり運動することも大切ですが、ヒートショックプロテインも同じように上手に活用すると良いかもしれません。

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