アレルギーを起こすIgE抗体はどのようにして作られるのか？アレルギーを起こすIgEの働きは何か？IgE抗体は何故アナフィラキシーショックを起こすのか？アナフィラキシーショックと肥満細胞（マストセル）の関わりは何か？
IgE抗体へのクラススイッチとは、B細胞がIgM抗体からIgE抗体に転換される現象です。この転換は、主にヘルパーT細胞から分泌されるインターロイキン4（IL-4）というサイトカインによって誘導されます。肥満細胞は英語でマスト細胞（mast cell）とも呼ばれるのですが何でしょうか？マスト細胞の名前の由来は？マスト細胞（mast cell）が持っているたくさんの顆粒は外部から物質を取り込んだ様子を表していると考えられたため、「大食細胞:Mastzellen」という名前がつけられ、これがMast Cellの語源となりました。骨髄系細胞由来の細胞であり、末梢血の顆粒球の一種である好塩基球に類似した性質を持つ、自然免疫細胞の一種です。肥満細胞の顆粒内には、①ヒスタミン、②ロイコトリエン、③血症板活性化因子、④セロトニン、⑤ヘパリンなどのケミカルメディエーターと呼ばれる物質が含まれている。①ヒスタミンは体内で神経伝達物質として働き、アレルギー反応などを引き起こす化学物質です。また、ヒスタミンは魚介類に多く含まれるヒスチジンというアミノ酸が、ヒスタミン産生菌によって変化して生成されるため、魚介類を食べたときにアレルギー様症状が出る可能性があります。この症状はヒスタミン食中毒と呼ばれます。ヒスタミンは、アレルギー反応、消化機能、神経伝達など、様々な生理作用をもっています。肥満細胞の働きは肥満細胞の細胞表面には、IgEに対する高親和性受容体であるFc部分にεRIが発現している。εRI のεはIgE のEであり、Rはreseptorのrで、Iはisotypeのiです。肥満細胞（のFcεRIに結合したIgEに対する抗原（アレルゲン）が結合し架橋すると、細胞内の顆粒が放出される。放出されたケミカルディエーターが、血管透過性の亢進、血流の増加、炎症細胞の遊走といった炎症反応を惹起したり、気道平滑筋の収縮などを引き起こしたりして、Ⅰ型アレルギー反応を惹起する。
左図にアレルゲンに結合したIgE抗体が肥満細胞（mast cell）のIgEレセプター（receptor）がIgE抗体のFc部分の棒状の尻尾に結び付くと、これを医学用語で架橋すると言いますが、肥満細胞（mast cell）内の顆粒が放出されこの顆粒に含まれているケミカルディエーターである①ヒスタミン、②ロイコトリエン、③血症板活性化因子、④セロトニン、⑤ヘパリンなどが組織に放出されるのです。②ロイコトリエンとは、アレルギーや炎症に関わる生理活性物質の一種で、白血球で生成されるアラキドン酸から作られ、炎症部位への白血球の移動や血管透過性の亢進など、炎症反応を起こし化学物質であるアレルゲンを処理して買爆物質を人体外に排出するのです。近頃アレルギーが多くなった責任は化学物質をつくる製薬メーカーなどの化学会社が化学物質を作り過ぎるからです。ロイコトリエンは白血球が持つ5-リポキシゲナーゼという酵素によって、アラキドン酸が酸化されることで生成されます。ロイコトリエンの名称は、3つの（tri）共役二重結合を持つことと白血球（ロイコ）から作られたので「leukotriene」と名付けられました。ロイコトリエン（ leukotriene）の役割は①炎症部位への白血球（好中球、好酸球など）の移動を促し、炎症を高めてアレルゲンを体内から除去します。②気管支平滑筋収縮作用、血管拡張作用、血管透過性亢進作用などにより、気管支喘息の症状で気管支から異物である化学物質を排除します。アレルギー性鼻炎により鼻粘膜の血管透過性亢進や浮腫を引き起こし、アレルギー性鼻炎の症状（鼻づまり、鼻水など）によって車の排気ガスなどの空気汚染化学物質を排除するのですが車が増えすぎて排除しきれないのです。温暖化現象と同じく空気汚染化現象も人間が作った科学技術の結果に過ぎないのです。
ロイコトリエンの種類には、LTA4, LTB4, LTC4, LTD4, LTE4など、様々な種類があります。LTC4, LTD4, LTE4はシステイニルロイコトリエンとも呼ばれ、気管支収縮作用を持つことが知られています。気管支収縮作用は空気汚染物質を気管支に汚れた空気を入れまいとする気管支の平滑筋による防御作用に過ぎないのです。治療は空気を汚す原因である排気ガスや空気汚染物質をなくすことですが果たして可能でしょうか？因みに、Ⅰ型アレルギーでは、（1）マスト細胞が主体となる即時型の反応と、（2）好酸球が主体となる遅発型反応が起こります。（1）即時型反応では気道や目などの粘膜や皮膚に存在する肥満細胞に抗原暴露が起きると、放出されたケミカルメディエーターによって、結膜の充血、掻痒感、鼻汁、くしゃみ、紅斑といった局所のアレルギー症状が引き起こされ、更には全身の血管拡張によるアナフィラキシーショックを呈することもある。（2）遅発型反応では肥満細胞から放出されたケミカルメディエーターが好酸球を局所へ遊走し、サイトカインやケモカインが組織に作用する。
好酸球とはなんでしょうか？好酸球(Eosinophil)は、ケミカルメディエーターを放出することでアレルギー反応や炎症を起こして人体を守ろうとします。好酸球は顆粒内に様々なケミカルメディエーターを蓄え、アレルギー反応や寄生虫感染などの刺激によって細胞外に放出され、炎症反応を誘発して殺せない化学物質を体外に排除します。好酸球が放出するケミカルメディエーターには①好酸球細胞毒素 (Eosinophil cationic protein, ECP、Eosinophil peroxidase, EPO）で好酸球が放出する主要な毒素で、寄生虫や病原菌を殺傷する効果があります。②メジャー・ベーシック・プロテイン (Major basic protein, MBP)は寄生虫や病原体に対する毒性があり、組織の損傷やアレルギー反応を促進します。③好酸球由来神経毒素 (Eosinophil-derived neurotoxin, EDN)で主要塩基性タンパク質（MBP）や好酸球カチオン性タンパク質（ECP）はherpesウイルスなどの病原体に毒性を持っており神経膜に数多くあるポリモーダル揉神経終末のAδ繊維やC繊維の最終終末抹消繊維にherpesが感染すると、炎症や痛みが起こることがあります。好酸球由来神経毒素とは、好酸球が産生するタンパク質の一種で、神経細胞に毒性を示す物質です。主に好酸球顆粒に含まれているので、これらのタンパク質は、寄生虫やバクテリアに対する防御反応に関与する一方で、神経細胞終末に感染したherpesとの戦いで炎症が起こり損傷した神経が痛みを感ずるのです。④ロイコトリエン (Leukotrienes)は気管支収縮、血管透過性亢進などを引き起こし、アレルギー反応の症状を出して人体を守っているのです。⑤プロスタグランジン (Prostaglandins)はherpesとの戦いで炎症や疼痛を促進する物質です。⑥サイトカイン (Cytokines)としては好酸球の活性化や増殖を促したり、他の細胞とのコミュニケーションに関与するサイトカインを放出します。
③血症板活性化因子とはPlatelet Activating Factorで略してPAFでリン脂質の一種で、炎症やアレルギー反応に関わる物質で、血小板を凝集させ、血管を拡張させる化学伝達物質で、止血や炎症、アレルギー反応に関わる生理活性脂質です。血症板活性化因子（PAF）の働きは①血小板凝集の促進でPAFは血小板を凝集させ、止血に重要な役割を果たします。②炎症反応でPAFは白血球の活性化や血管透過性増加に関わり、炎症反応を促進します。③アレルギー反応でPAFはヒスタミン放出や肥満細胞の活性化に関与し、アレルギー反応を惹起します。④その他にPAFは、平滑筋の収縮、血管拡張など、多様な生理作用も有しています。⑤血管拡張も持ちPAFは血管内皮細胞に作用して透過性を亢進させ、血管拡張を引き起こします。⑥ヒスタミン放出はPAFは末梢神経の活性化を介して肥満細胞を活性化し、ヒスタミンを放出させます。⑦平滑筋収縮はPAFは、平滑筋組織における収縮機能を収縮する役割を担っています。⑧血小板凝集は止血に重要な役割を果たします。⑨蕁麻疹も起こすのはPAFは、ヒスタミンと同様にアレルギー反応を惹起し、アレルギーによる蕁麻疹も起こします。⑩PAFは気管支収縮を誘導し、喘息の症状を悪化させます。⑪PAFは、重篤なアレルギー反応であるアナフィラキシーの発症にも深く関与しています。このように血症板活性化因子（PAF）の働きは思いのほか極めて多様性があり、止血、炎症、アレルギー反応など、様々な生理的、病態生理的な過程に関わる重要な化学伝達物質です。PAFの働きは止血だけでないのはこのPAFを産生するのも肥満細胞であるからです。
元に戻って肥満細胞について復習しておきますと肥満細胞（mast cell）内の顆粒が放出されこの顆粒に含まれているケミカルメディエーターには①ヒスタミン、②ロイコトリエン、③血症板活性化因子、④セロトニン、⑤ヘパリンなどが組織に放出されるのですがこの５つの肥満細胞（mast cell）内の顆粒に含まれているケミカルメディエーターのすべてのケミカルディエーターの働きが広範囲に及んでいることを理解してもらいたいのです。ケミカルメディエーターとは（chemical mediator訳して化学伝達物質）とは、細胞間の情報伝達に作用する化学物質のことで、化学伝達物質と訳します。化学伝達物質の６つの代表にはヒスタミン、ロイコトリエン、トロンボキサン、血症板活性化因子、セロトニン、ヘパリン、などが化学伝達物質の代表です。肥満細胞（マスト細胞）の顆粒には、トロンボキサンは含まれていませんがあとの５つのケミカルメディエーターは含まれています。肥満細胞の顆粒には、ヒスタミン、ロイコトリエン、血小板活性化因子（PAF）、ヘパリン、セロトニンの５つのケミカルメディエーターが含まれています。なぜトロンボキサンは肥満細胞は産生しないのでしょうか？産生できないのでしょうか？
それはトロンボキサンは血小板を活性化し、血管収縮を促進するプロスタグランジンの一種です。肥満細胞はアレルギー反応や炎症に関与する細胞であり、トロンボキサンは血小板の活性化に関与する物質であるため、肥満細胞の顆粒にはすでに血小板活性化因子（PAF）があるのでトロンボキサンは必要がないので含まれていないのです。
プロスタグランジン (prostaglandin, PG) とは、プロスタン酸骨格をもつ一群の生理活性物質で化学伝達物質ではありません。アラキドン酸から生合成されるエイコサノイドの 1 つで、様々な強い生理活性を持つ。 プロスタグランジンとトロンボキサンを合わせてプロスタノイドという。トロンボキサンA2（TXA2）も生理活性物質の一種で化学伝達物質ではありません。トロンボキサンA2（TXA2）は血小板の凝集を促し、血管収縮を引き起こす働きを持っています。TXA2は、血小板の活性化に関与する重要な生理活性物質であるのです。TXA2の産生は血小板膜に存在するアラキドン酸という不飽和脂肪酸が、ホスホリパーゼA2（PLA2）の働きで遊離し、シクロオキシゲナーゼやトロンボキサン合成酵素が働くとTXA2が産生されます。TXA2の作用はTXA2は、強力な血小板凝集惹起作用と血管収縮作用を持ち、血小板放出反応や二次凝集の発現に関与します。理活性物質との関係はTXA2は、プロスタグランジンやロイコトリエンなどと同様に、アラキドン酸から産生されるエイコサノイドの一種であり、生理活性物質として分類されます。ロイコトリエンは化学伝達物質ですがトロンボキサンは生理活性物質ですが二つとも原料はアラキドン酸です。原料は同じですが出来上がった製品の働きは異なる興味ある例です。又プロスタグランジンとトロンボキサンを合わせてプロスタノイドと言われるのも覚えてください。
ケミカルメディエーターとサイトカインとケモカインの３つの違いは、いずれも細胞間の情報伝達に関与する物質ですが、それぞれ役割が異なります。ケミカルメディエーターは、主に炎症反応などの局所的な反応に関与し、細胞間の情報を伝達することで炎症を制御します。一方、サイトカインは、免疫細胞間の情報伝達に関与し、炎症反応や免疫応答の制御を担う情報伝達物質です。ケミカルメディエーターとは細胞から細胞への情報伝達に使われる化学伝達物質で炎症反応やアレルギー反応の際に産生され、血管拡張、血管透過性亢進などの作用を示す。ヒスタミン、ロイコトリエン、血症板活性化因子、セロトニン、ヘパリン、トロンボキサンが代表です。
サイトカイン（情報伝達物質）とは免疫細胞間の情報伝達に関与する情報伝達物質で炎症反応や免疫応答を制御する役割を担う。インターロイキン、インターフェロン、TNFなどが代表的です。
ケモカインは、白血球を炎症部位に集める走化性サイトカインの一種です。
以上をまとめますとケミカルメディエーターは、局所的な炎症反応を制御する。サイトカインは、免疫細胞間の情報伝達を通じて、全身的な免疫応答を制御する。炎症反応には、ケミカルメディエーターとサイトカインの両方が関与している。
肥満細胞が産生する残りの2つの化学物質である④セロトニンと、⑤ヘパリンについて
最後の２つを解説して肥満細胞の放出する化学物質の解説がやっと終わります。お疲れさま。でも面白かったでしょう！！！
④セロトニンとは精神の安定や快感、睡眠などを調節する働きがある神経伝達物質です。脳内で分泌され、特に大脳基底核や延髄の縫線核に多く存在します。幸せホルモンとも呼ばれ、不安やストレスを和らげる作用があります。
セロトニンの主な働き:
精神の安定:
ドーパミンやノルアドレナリンなどの神経伝達物質をコントロールし、脳内の興奮を鎮めて精神を安定させます。
快感:
セロトニンは、ドーパミンと協力して快感や喜びに関与します。
睡眠:
睡眠を誘うメラトニンの合成に関与しており、睡眠の質を改善する働きがあります。
自律神経の調整:
セロトニンは、自律神経を整え、心身の調子を良くする働きがあります。
食欲のコントロール:
食欲を抑え、過食を防ぐ働きがあります。
セロトニンを増やすための方法:
日光を浴びる:
外出や日光浴は、セロトニンの分泌を促進します。
適度な運動:
運動は、セロトニンの分泌を促し、精神的な安定をもたらします。
食事:
トリプトファンを多く含む食品（大豆製品、乳製品など）を摂ることで、セロトニンの材料を供給します。
マッサージやリラックス:
マッサージやリラックスは、自律神経を整え、セロトニンの分泌を促進します。
呼吸法:
呼吸は、セロトニンの分泌を促進し、精神を安定させます。
セロトニン不足のサイン:
うつ症状
不眠
過食
慢性的ストレスや疲労
めまいや頭痛
便秘や消化障害
セロトニンは、私たちの心身の健康に重要な役割を果たしています。生活習慣や食事に気を配り、セロトニンを十分に分泌させることが大切です。
⑤ヘパリンとは、血液を固まりにくくする抗凝固作用を持つ物質です。医療では、血栓塞栓症の予防や治療、カテーテル挿入時の血液凝固防止などに用いられます. ヘパリンは、肝臓で生成される物質でもあり、抗凝固作用を持つことで知られています.
ヘパリンの主な作用と用途:
抗凝固作用:血液が固まりにくくする作用.
血栓塞栓症の予防・治療:血栓が血管を塞ぐのを防ぎ、治療する.
カテーテル挿入時の血液凝固防止:カテーテル挿入時に血液が固まるのを防ぐ.
血液透析・人工心肺時の血液凝固防止:血液透析や人工心肺装置使用時の血液凝固を防ぐ.
輸血・血液検査時の血液凝固防止:輸血や血液検査時の血液凝固を防ぐ.
静脈内留置ルート内の血液凝固防止 (ヘパリンロック):静脈内留置ルート内の血液凝固を防ぐ.
ヘパリンの投与方法:
静脈内注射、皮下注射、 筋肉内注射。
注意点:
ヘパリンは、血液を固まりにくくする作用があるため、出血するリスクがある.
ヘパリンの投与量や投与方法は、医師の指示に従う.
ヘパリンを使用する際には、血液検査を行い、ヘパリンの量を調整する.
ヘパリン類似物質について:
ヘパリン類似物質は、ヘパリンとは異なる物質ですが、保湿効果や血行促進作用、抗炎症作用を持つことで知られています。外傷や乾燥肌の治療に用いられることもあります.
なお、Ⅰ型アレルギーでは、マスト細胞が主体となる（1）即時型の反応と、好酸球が主体となる（2）遅発型反応が起こる。
（1）即時型反応
即時型反応では、気道や目などの粘膜や皮膚に存在する肥満細胞に抗原暴露が起きると、放出されたケミカルメディエーターによって、結膜の充血、掻痒感、鼻汁、くしゃみ、紅斑といった局所のアレルギー症状が引き起こされ、更には全身の血管拡張によるアナフィラキシーショックを呈することもある。
（2）遅発型反応
遅発型反応では、肥満細胞から放出されたケミカルメディエーターが好酸球を局所へ遊走し、サイトカインやケモカインが組織に作用する。
IgE抗体へのクラススウィッチはどのようにして起こるのでしょうか？
IgE抗体へのクラススイッチとは、B細胞がIgM抗体からIgE抗体に転換する現象です。この転換は、主にヘルパーT細胞から分泌されるインターロイキン4（IL-4）というサイトカインによって誘導されます。
詳細なメカニズム:
1. B細胞の活性化:
B細胞は、抗原と結合すると活性化し、IgM抗体を分泌します。
2. T細胞の支援:
活性化したB細胞は、ヘルパーT細胞と相互作用し、T細胞からIL-4などのサイトカインを受け取ります。
3. IgEクラススイッチ:
IL-4などのサイトカインは、B細胞のIgE抗体遺伝子の発現を誘導し、B細胞がIgE抗体を産生するようにします。
4. 抗原に対する応答:
IgE抗体は、アレルゲンなどに対して特異的に結合し、アレルギー反応などの免疫応答を引き起こします。
クラススイッチの重要性:
抗体アイソタイプの多様性:
クラススイッチにより、B細胞はIgMだけでなく、IgG、IgA、IgEなど様々な抗体アイソタイプを産生することができます。
病原体に対する適応応答:
各抗体アイソタイプは、それぞれ異なるメカニズムで病原体に対する防御に関与しています。例えば、IgE抗体は寄生虫に対する免疫応答に関与し、IgG抗体は細菌感染症に対する防御に関与しています。
アレルギー反応:
IgE抗体は、アレルギー反応を引き起こすことで、アレルギー疾患の原因となります。
まとめ:
IgE抗体へのクラススイッチは、B細胞がIL-4などのサイトカインの刺激によってIgMからIgEに転換する現象です。この転換により、B細胞はアレルギー反応を引き起こすIgE抗体を産生できるようになります。
