Evaluation of the antimicrobial peptide LL-37 as an agent of LPS clearance

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K08789
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Bacteriology (including mycology)
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: Suzuki Kaori 順天堂大学, 医学部, 助教 (90631929)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長岡 功 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60164399)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 敗血症 / エンドトキシン / 抗菌ペプチド / LL-37 / 類洞内皮細胞 / LPS

Outline of Final Research Achievements

Sepsis is an systemic inflammatory response triggered by bacterial infection. Lipopolysaccharide (LPS), an outer membrane component of Gram negative bacterial, is recognized as a virulence factor of sepsis. We have previously found that human antimicrobial peptide LL-37 enhances the LPS uptake by liver sinusoidal endothelial cells. The liver is a major organ that removes waste substances, including LPS, from the blood. Thus, LL-37-mediated LPS uptake possibly contributes to the efficient LPS clearance by liver sinusoidal endothelial cells. In this study, we found that the LL-37-LPS complex was incorporated into liver sinusoidal endothelial cells by interacting with cell surface heparan sulfate proteoglycans via endocytosis. Moreover, incorporated LL-37-LPS did not activate TLR4 signaling.

Free Research Field

自然免疫

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

LL-37は元々、抗菌ペプチドとして単離されたが、種々の宿主細胞に作用して炎症応答や免疫応答を調節する。さらに近年、LL-37が宿主細胞に内在化して働く報告も相次ぐ。今回の結果は、細菌の菌体成分を宿主細胞に運ぶというLL-37の新たな機能を示すものである。一方、敗血症の治療として血中のLPSを取り除く療法があるが、その効果は十分でなく、また適応が限られるなどの問題がある。今回、LL-37が血液フィルターとして機能する肝臓においてLPSを取り込ませて分解を促進するメカニズムが明らかになったため、血中LPSの除去剤としての応用が期待される。