2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18H04028
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
竹田 潔 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20309446)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 腸管免疫 / 腸内細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌叢が、宿主に作用するメカニズムは明らかになっていない。本研究では、腸内内容物の中で、腸管樹状細胞に作用する画分を同定する。さらに、その代謝物の作用機序を、宿主受容体を同定し明らかにする。これらの解析により、腸内細菌叢が宿主に作用するメカニズムを明らかにする。
本年度は、腸管樹状細胞の中でも、樹状突起を腸管腔内に伸長し、腸管腔内の抗原を直接取り込む腸管特有のCX3CR1陽性ミエロイド細胞の樹状突起伸長に関わる腸内代謝物を同定した。SPFマウスの小腸内容物を、ジエチルエーテル、クロロホルム、メタノール可溶性画分に分画し、CX3CR1-GFPマウスの小腸粘膜固有層から単離したCX3CR1陽性細胞を刺激した。その結果、メタノール可溶性画分（MF）が樹状突起の伸長を誘導した。また、腸内細菌の存在しないgerm-freeマウスの抽出したMFは、CX3CR1陽性細胞の樹状突起伸長を誘導しなかった。これらの結果から、腸内細菌依存性に産生されるメタノール可溶性の腸内容物がCX3CR1陽性細胞の樹状突起伸長に関わることが明らかになった。近年、短鎖脂肪酸などの腸内細菌依存性代謝産物の宿主認識受容体としてGタンパク質共役受容体（GPCR）が作用することが知られている。そこで、小腸粘膜固有層のCX3CR1陽性細胞に選択的に強く発現するGPCRを解析したところ、GPR31が選択的に強く発現していることを見出した。そこで、GPR31欠損マウスを作成した。GPR31欠損CX3CR1陽性細胞はMFに反応しなかった。次に、小腸下部の絨毛組織を二光子顕微鏡で観察したところ、野生型マウスで認められた樹状突起の管腔への伸長が、GPR31欠損マウスでは認められなかった。以上の結果から、小腸粘膜固有層に存在するCX3CR1陽性細胞の樹状突起伸長は、GPR31依存的であることが明らかになった。
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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
腸管の樹状細胞の樹状突起伸長を誘導する腸内容物を同定し、さらにその受容体も同定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
GPR31依存的なCX3CR1陽性ミエロイド細胞の樹状突起伸展の生理的な意義を解析する。本細胞は、T細胞応答（すなわち獲得免疫系の活性化）を促すことが知られている。そこで、消化管感染性細菌（サルモネラ細菌）の感染モデルを導入し、それに対する感受性、免疫応答を解析する。
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[Journal Article] GPR31-dependent dendrite protrusion of intestinal CX3CR1+ cells by bacterial metabolites.2019
Author(s)
Morita N, Umemoto E, Fujita S, Hayashi A, Kikuta J, Kimura I, Haneda T, Imai T, Inoue A, Mimuro H, Maeda Y, Kayama H, Okumura R, Aoki J, Okada N, Kida T, Ishii M, Nabeshima R, Takeda K
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Journal Title
nature
Volume: 566
Pages: 110-114
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Heme ameliorates dextran sodium sulfate-induced colitis through providing intestinal macrophages with non-inflammatory profiles.2018
Author(s)
Kayama H, Kohyama M, Okuzaki D, Motooka D, Barman S, Okumura R, Muneta M, Hoshino K, Sasaki I, Ise W, Matsuno H, Nishimura J, Kurosaki T, Nakamura S, Arase H, Kaisho T, Takeda K
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 115
Pages: 8418-8423
DOI
Peer Reviewed
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