2015 Fiscal Year Research-status Report
パイエル板に常在する新規記憶CD8T細胞群の機能解析
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15K19075
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 甲雄 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (90609497)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 腸内細菌叢 / オステオポンチン / 腸管上皮内リンパ球 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の開始当初、当研究室で作製されたOpn-EGFPノックインマウスを用いることにより、正常個体のパイエル板においてCD8T細胞が持続的にGFP(Opn)を発現しており、さらにメモリー細胞様の特徴を示すことを見出した。そこで、この細胞の生理的意義を解析するために、細胞表面分子、局在について更に詳細な解析を行った。その結果、予備実験で見出されたパイエル板の他に腸管上皮及び粘膜固有層にも持続的にGFP発現を示す細胞が存在することがフローサイトメトリー及び組織学的解析で明らかになった。中でも腸管上皮内CD8T細胞は約30~50%程度がGFP陽性であり、TCRγδを発現していることが分かった。
腸管上皮内リンパ球(IEL) TCRγδ細胞は、抗菌ペプチドを産生することによりサルモネラ感染に対する抵抗性や常在細菌叢の維持に寄与していることが近年報告されている。そこで、この細胞の機能におけるOpnの役割を解析した。初めにOpn遺伝子欠損マウスを用いて、糞便中の菌叢の比較を次世代シークエンサーを用いて行った。その結果、野生型マウスと比較して菌叢が大きく変わっていることが見出された。またフローサイトメトリー解析によってOpn遺伝子欠損マウスにおいてIEL CD8 TCRγδ細胞が減少していることを見出した。さらにIEL CD8 TCRγδを単離し、抗Opn抗体存在下で培養すると細胞の生存が低下することが分かった。本研究の結果から、OpnはIEL TCRγδの生存を促進することにより抗菌因子の産生を介した常在細菌叢の維持に寄与していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本申請の当初見出されたパイエル板CD8T細胞におけるGFP(Opn)発現とメモリー細胞様分子の発現を基にリステリア等の細菌感染実験を行うことを計画していた。しかしながら、Opn発現CD8T細胞群の局在、表面分子の発現の詳細な解析の結果、パイエル板よりも腸管上皮内リンパ球においてGFP(Opn)陽性のCD8T細胞の頻度が遥かに高い事が分かり、GFP陽性のCD8T細胞の生理的機能はパイエル板よりも腸管上皮において解析することが重要と考えられ研究計画の再構築が必要となった。そこで、今年度はIEL TCRγδに関する過去の報告を基に腸内細菌叢の恒常性維持におけるOpnの役割を解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度より京都大学から東北大学に所属が変更となった。それに伴って、使用可能な解析機器の変更等が必要となる。今後はOpnによるIEL TCRγδの生存誘導機構の他細胞分化・腸管への動員について解析し、Opnによる腸内環境の恒常性維持機構について明らかにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
Opnレポーターマウスを用いた初期検討の結果、当初予定していた感染実験を中心とした解析を変更することが必要となり、腸管上皮内リンパ球の報告されている性質に基いて腸内細菌叢の解析を行うこととした。そのため、次世代シークエンサーやマイクロアレイ等外部機関に委託した解析が主となったが、当初感染実験や移入実験のために予定していた実験動物や抗体等を使用しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度の解析の結果、Opnが上皮内リンパ球の生存の維持や、抗菌因子の発現を調節することによって、腸内細菌叢の恒常性の維持に重要な役割を果たしていることを見出した。今年度は細胞の生存や抗菌因子の発現におけるOpnの役割について、詳細な分子メカニズムの解析を行うことを計画し、年度内の論文発表を予定している。
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