主要組織適合性複合体 (MHC) は免疫系で重要な役割を果たし、適応免疫と進化のダイナミクスの両方に影響を与えます。MHC の進化的側面を理解することは、免疫学における MHC の重要性を理解するために不可欠です。
主要組織適合性複合体 (MHC) とは何ですか?
主要組織適合性複合体 (MHC) は脊椎動物に見られる非常に多様な遺伝子ファミリーであり、適応免疫系で重要な役割を果たしています。MHC 遺伝子は、抗原を認識して T 細胞に提示し、それによって免疫応答を開始するために重要なタンパク質をコードします。
MHC の進化ダイナミクス
MHC の多様性は病原体によって引き起こされる強い進化圧力にさらされており、進化免疫学の広範な研究の焦点となっています。MHC 遺伝子における高レベルの多型性と対立遺伝子の多様性は、病原体認識と免疫防御におけるそれらの役割に起因すると考えられています。
1. 選択のバランスをとる
MHC 遺伝子に作用する重要な進化メカニズムの 1 つは、集団内の高い対立遺伝子多様性を維持する選択のバランスです。これは、異なる MHC 対立遺伝子を持つ個人が、幅広い病原体を認識して反応する能力が優れており、選択的利点が得られるために起こります。
2. 病原体による選択
病原体は MHC 遺伝子に選択的圧力をかけ、宿主免疫系と病原体の間で絶えず共進化する軍拡競争を引き起こします。これにより、宿主は新規および既存の病原体に適応しなければならないため、MHC 遺伝子が急速に進化し、MHC 対立遺伝子の多様化が促進されます。
適応免疫におけるMHC多様性の重要性
MHC 遺伝子の広範な多様性は、適応免疫の有効性に大きく貢献しています。T 細胞は MHC 分子によって提示される抗原を認識し、集団内の MHC 対立遺伝子の多様性が大きいほど、効果的に認識して標的にできる抗原の範囲が広がります。
配偶者の選択と性選択における MHC の役割
研究では、個体は異なるMHC対立遺伝子を持つ配偶者を好むため、脊椎動物の配偶者の選択にMHCの多様性が影響を与えることが示されています。この選好は、おそらく MHC 遺伝子座でのヘテロ接合性を増加させることで子孫の免疫防御を強化し、それによって免疫の認識と応答を多様化するメカニズムとして進化したと考えられます。
MHCと寄生虫との共進化
ウイルス、細菌、真核病原体などの寄生虫は、MHC 遺伝子に強い選択圧を及ぼします。宿主がさまざまな病原性の脅威を認識し、それに対抗しようと努めるにつれて、この共進化的相互作用が MHC 対立遺伝子の多様化を促進させます。
結論
主要組織適合性複合体（MHC）の進化的側面を理解することは、免疫学および適応免疫におけるその役割を解明する上で極めて重要です。MHC の多様性と病原体による選択の間の動的な相互作用は、進化の過程と免疫応答における MHC の重要性を浮き彫りにします。