2020 Fiscal Year Annual Research Report
The role of microbial D-amino acids in the pathology of IgA nephropathy
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18K07181
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
鈴木 将貴 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (90595000)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | D-アミノ酸 / IgA / B細胞 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質構成アミノ酸にはL-型とD-型が存在し、哺乳類を含む真核生物は一部の例外を除いて通常D-型のアミノ酸を合成しない。一方でバクテリアは細胞壁の構成要素としてD-アミノ酸を産生している。哺乳類は腸管に存在する無数のバクテリアが産生するD-アミノ酸を吸収することが知られているが、バクテリア由来のD-アミノ酸にどのような生理作用があるのかは明らかでなかった。
本研究ではバクテリア由来D-アミノ酸が宿主の腸管免疫を活性化することを明らかにした。中でもD-型のアラニンが宿主のマクロファージを刺激し、炎症性サイトカインの産生を促進することでB細胞の生存を亢進させることを見出した。さらにD-アミノ酸代謝酵素の活性欠損マウスの解析により、D-アミノ酸代謝障害が小腸粘膜下層でのB細胞を増加させること、特定の腸内細菌存在下でB細胞がIgA産生形質細胞へと分化し、血液中のIgAが増加することを明らかにした。一方で、パイエル板や孤立リンパ濾胞、腸間膜リンパ節などのgut associated lymphoid tissueではB細胞やT細胞の集団に大きな違いは認められなかった。このことから、腸管粘膜下層においてバクテリアが供給するD-アラニンを介し、局所的に炎症性サイトカインを介するB細胞の分化誘導がおきていると考えられた。
さらにIgA腎症のモデルマウスであるHIGAマウスにおいてD-アミノ酸酸化酵素の活性が失われていることを見出し、HIGAマウスの血中IgA増加の一因であることを示した。以上の結果は国際誌に掲載された。
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