Innate Immunity系の菌体表層成分認識機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470380
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高田 春比古 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30135743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 英二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (40292221) ; 菅原 俊二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (10241639)
• Keywords: 自然免疫 / Toll-like receptor / CD14 / LPS / ペプチドグリカン / ムラミルジペプチド / リポタイコ酸 / MyD88

Research Abstract

侵襲微生物をパターン認識して生体防御を担当するinnate immunity(自然免疫)系、特にToll-like receptor(TLR)系の解明が急速に進んでいる。申請者らは各種菌体成分の自然免疫系による認識機構、特に歯周組織構成細胞による認識機構を研究し、口膣粘膜疾患との係わりを探ろうとした。本年度論文発表した主な成果は次の通りである。(1)一般に膜CD14(mCD14)を欠く上皮系細胞は遊離型CD14(sCD14)存在下ではTLRを介して各種菌体成分に応答する。しかし、口膣上皮細胞はsCD14存在下でもリポ多糖(LPS)、ペプチドグリカン(PGN)ならびにその活性中心に当る合成ムラミルジペプチド(MDP)、グラム陽性菌のリポタイコ酸(LTA)に不応答である。これは、常に多量の細菌に晒されている口膣上皮細胞にあっては合理的な仕組みと考えられる。(2)MDPはヒト単球系細胞をCD14,TLR2および4非依存的に作用してMyD88発現を増強し、LPSやLTA(いずれもTLR4依存的活性を示す)と相乗的なサイトカイン誘導作用を発揮する。(3)インターフェロンγで処理された歯肉線維芽細胞はmCD14ならびにMyD88発現が上昇して、LPS高応答性を示すようになる。(4)Micrococcus luteus細胞壁ダイクロン酸はCD14およびTLR4依存的な活性を示す。申請者らは研究対象をさらに広げて、(4)innate immunityのもう一つの重要な担い手である補体系特にレクチン経路が、マンノースホモポリマーを有するLPSによって強力に活性化され、マウス肺での血小板崩壊惹起してマウスをショック死に導くことを明らかにした。
今後、さらに多くの菌体成分と自然免疫系との係わりを解明し、新しい視点から歯周病研究に資したいと考えている。

Research Products

• [Publications] Monodane, T., Y.Kawabata, S.Yang, S.Hase, H.Takada: "Induction of tumour necrosis factor-α and interleukin-6 in mice in vivo and in murine peritoneal macrophages and human whole blood cells in vitro by Micrococcus luteus teichuronic acids"Journal of Medical Microbiology. 50・1. 4-12 (2001)
• [Publications] Sakuta, T., K.Matsushita, N. Yamaguchi, 他8名: "Enhanced production of vascular endothelial growth factor by human monocytic cells stimulated with endotoxin through transcription factor SP-1"Journal of Medical Microbiology. 50・3. 233-237 (2001)
• [Publications] Yang.S., S.Sugawara, T.Monodane, M.Nishijima, Y.Adachi, S.Akashi, K.Miyake, S.Hase, H.Takada: "Micrococcus luteus teichuronic acids activate human and murine monocytic cells in a CD14-and Toll-like receptor 4-dependent manner"Infection and Immunity. 69・4. 2025-2030 (2001)
• [Publications] Yang.S., R.Tamai, S.Akashi, O.Takuuchi, S.Akira, S.Sugawara, H.Takada: "Synergistic effect of muramyldipeptide with lipopolysaccharide or lipoteichoic acid to induce inflammatory cytokines in human monocytic cells in culture"Infection and Immunity. 69・4. 2045-2053 (2001)
• [Publications] Takahashi, M., M.Takahashi, F.Shinohara, H.Takada, H.Rikiishi: "Effects of superantigen and lipopolysaccharide on induction of CD80 through apoptosis of human monocytes"Infection and Immunity. 69・6. 3652-3657 (2001)
• [Publications] Sugawara, S., S.Yang, K.Iki, J.Hatakeyama, R.Tamai, O.Takeuchi, S.Akashi, T.Espevik, S.Akira, H.Takada: "Monocytic cell activation by nonendotoxic glycoprotein from Prevotella intermedia ATCC25611 is mediated by Toll-like receptor2"Infection and Immunity. 69・8. 4951-4957 (2001)
• [Publications] Uehara, A., S.Sugawara, R.Tamai, H.Takada: "Contrasting responses of human gingival and colonic epithelial cells to lipopolysaccharides, Iipoteichoic acids and peptidoglycans in the presence of soluble CD14"Medical Microbiology and Immunology. 189・4. 185-192 (2001)
• [Publications] Sugawara, S., A.Uehara, T.Nochi, 他7名: "Neutrophil proteinase 3-mediated induction of bioactive IL-18 secretion by human oral epithelial cells"Journal of Immunology. 167・11. 6568-6575 (2001)
• [Publications] Funayama, H., H.Mayanagi, H.Takada, Y.Endo: "Inflammatory reactions in extraoral tissues in mice after intragingival injection of lipopolysaccharide"Journal of Infectious Diseases. 184・12. 1566-1571 (2001)
• [Publications] Endo, Y., T.Yokoshi, M.Matsushita, T.Fujita, H.Takada: "Complement-dependent platelet degradation and anaphylactoid shock in mice induced by lipopolysaccharide carrying the mannose homopolymer"Journal of Endotoxin Research. 7・6. 451-455 (2001)
• [Publications] 菅原俊二, 高田春比古: "歯周病とCD14/Toll-like receptor系"炎症と免疫. 9・5. 575-581 (2001)
• [Publications] Sugiyama, A., A.Uehara, K.Iki, K.Matsushita, R.Nakamura, T.Ogawa, S.Sugawara, H.Takada: "Activation of human gingival epithelial cells by sell-surface components of black-pigmented bacteria : augmentation of production of interleukin-8,granulocyte colony stimulating factor and granulocytemacrophage colony stimulating factor and expression of intercellular adhesion molecule 1"Journal of Medical Microbiology. 51・1. 27-33 (2002)
• [Publications] Tamai, R., T.Sakuta, K.Matsushita, M.Torii, O.Takeuchi, S.Akira, S.Akashi, T.Esoevik, S.Sugawara, H.Takada: "Human gingival CD14^+ fibroblasts primed with interferon-γ increase production of interleukin-8 in response to lipopolysaccharide through up-regulation of membrane CD14 and MYD88 mRNA expression"Infection and Immunity. 70・3. 1272-1278 (2002)