一生懸命働く赤血球は、一生懸命働くあなたと同じです...

赤血球といえば、読者は間違いなくすぐに酸素の輸送を思い浮かべるでしょう。

はい、私たちの体内の多数の赤血球は、酸素を運ぶための生命の通路を確立します。しかし、体内の多数の赤血球は、呼吸機能に関与し、体に酸素を運ぶだけなのでしょうか?

しかし、実際はそうではないことが判明しました。科学者による赤血球に関するさらなる研究により、酸素の輸送に加えて、赤血球は体の免疫調節にも関与していることが判明しました。 （驚きましたか？結局のところ、高校で習った免疫調節には赤血球は関与していないのです。）

体内の膨大な数の赤血球は、私たちの生活活動のあらゆる側面に貢献しています。次に、この小さなヒーローたちについてもっと詳しく学びましょう。

酸素を運ぶ赤血球

私たちの体を流れる血液には血漿と血球が含まれており、血球の中で最も数が多いのは赤血球です。

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赤血球の形を説明するとき、私たちは通常、真ん中がくぼんだ丸いケーキの形を使います（高校の生物学で何度も触れているので、誰もがすでにその形に馴染みがあると思います...）。これは、赤血球が酸素を運ぶために核と多くの細胞小器官を放棄した結果です。この形状により、赤血球内のヘモグロビンが酸素を最大限に結合できるスペースが確保されますが、核が放棄されているため、赤血球の平均寿命はわずか約 120 日です。赤血球は命がけで酸素を運んでいるとも言えます！

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赤血球はなぜ酸素を運ぶことができるのでしょうか？ヘモグロビンのせいだよ！

呼吸によって体内に取り込まれた酸素は、まず肺胞サーファクタントの脂質に溶解され、その後肺胞壁と肺胞周囲の毛細血管壁を通って血液の血漿に溶解されます。血漿中の酸素は自由拡散によって赤血球に入り、赤血球内のヘモグロビンと結合して酸素化ヘモグロビンを形成し、その後、全身循環を通じて体の各部に運ばれます。

ヘモグロビン、画像出典: search.creativecommons.org

酸素分圧の高い血液が組織間の毛細血管を流れると、血液中の酸素はすぐにヘモグロビンから分離され、毛細血管壁を通って組織細胞に拡散して利用されます。

これは赤血球が酸素を運ぶプロセスとして知られています。科学者が赤血球について多くの研究を行ってきた結果、赤血球のもう一つの機能、つまり体の免疫に関与するという機能も発見されました。

赤血球は自らの警告を犠牲にする

1930 年という早い時期に、科学者デュークは、抗血清の存在下でトリパノソーマが人間の赤血球に付着できること、また、人によって赤血球のトリパノソーマへの付着能力が異なることを発見しました。

1953 年、ネルソンは、人間の赤血球が特別に調整された梅毒トレポネーマと肺炎球菌に結合できることを発見しました。このことから、赤血球膜上に白血球の貪食機能を促進できる免疫接着受容体が存在すると推測されます（白血球、特にマクロファージが体の免疫において果たす役割は皆さんご存知だと思いますが…）。簡単に言えば、現時点で科学者たちはすでに赤血球と体の免疫調節を結び付けています。

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この推測に基づいて、さまざまな国の多くの科学者が、体の免疫における赤血球の役割について研究を行ってきました。

最新の研究により、赤血球はDNA断片に結合し、体内の免疫調節に重要な役割を果たすことが判明した。この研究報告は今年10月20日に権威ある学術誌「サイエンス・トランスレーショナル・メディシン」に掲載された。

画像出典: PubMed

科学者たちはこれまでに、赤血球も体内の免疫調節に関与できることを発見しているが、その具体的な調節メカニズムは明らかではない。

新たに発表されたこの研究で、科学者たちは敗血症と新型コロナウイルス肺炎の患者から赤血球を採取し、これらの患者の赤血球の表面にTLR9（Toll様受容体）と呼ばれるタンパク質があることを発見した。このタンパク質は、一般的に細菌、マラリア原虫、または他の損傷した細胞から放出されたミトコンドリア DNA に由来する、遊離 CG を多く含む DNA 断片に結合することができます。

患者が細菌やウイルスに感染すると、損傷した細胞から放出された細菌 DNA またはミトコンドリア DNA 断片が赤血球表面の TLR9 に結合し、赤血球の形態変化を引き起こします。 （本来は真ん中がくぼんだ丸いパンケーキの形が、小さな袋がたくさん膨らんだオムレツに変化しました…）

赤血球形態の変化、画像出典：Science Translational Medicine

赤血球の形態変化により、TLR9 はより多くの DNA 断片に結合するようになり、最終的には赤血球が膿で覆われた小さなボールのように認識できなくなる。この異常な外観が身体に警告を発し、免疫反応を引き起こします。

食細胞が勢いよく侵入し、病原体を排除すると同時に、DNA断片に結合した赤血球も排除します。赤血球は自殺的に体を守っているとも言えます！

マクロファージ、画像出典: search.creativecommons.org

もちろん、赤血球が除去されるということは、体内で正常に機能できる赤血球の数が大幅に減少することを意味します。そのため、集中治療室にいる重篤な患者は貧血の症状を経験することが多いのです。

赤血球のこの重要な機能を理解することで、急性炎症性貧血と闘う方法をさらに研究したり、赤血球が提供する手がかりを通じて原因を探ったりできるようになるかもしれません。

画像出典: Science Translational Medicine

あなたの体内で一生懸命働いている赤血球はどうでしょうか？彼らを愛していますか？一生懸命頑張っているあなたに似ていませんか？

終わり

レビュー専門家：人民解放軍第371病院消化器科副主任医師、呉新生氏。

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編集者/ハートアンドペーパー