Starvation response of the immune system along the gut-bone marrow axis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H00509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Hase Koji 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (20359714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河村 由紀 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 消化器病態生理研究室長 (10392391) ; 田久保 圭誉 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 生体恒常性プロジェクト長 (50502788) ; 松田 幹 福島大学, 食農学類, 教授 (20144131)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腸管免疫 / 栄養シグナル / 経口寛容

Outline of Final Research Achievements

We have revealed the gut-bone marrow axis; however, many issues remain, including the molecular basis for the regulation of lymphocyte dynamics and its physiological significance. In this study, we clarified the importance of nutritional signals in the induction of oral tolerance. Furthermore, we showed that nutritional signals are essential for the induction of antigen-specific Treg cells. We also identified chemokine-producing cells responsible for lymphocyte bone marrow homing during fasting.

Free Research Field

免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

哺乳類においても、間歇的絶食やカロリー制限がメタボリック症候群を改善し寿命を伸長することが報告されるなど注目を集めている。一方で、免疫系の絶食応答に関する研究は萌芽的である。このような状況下、本研究では世界に先駆けて腸管免疫系の絶食応答に着手し、経口寛容の誘導における栄養シグナルが必須であることを明らかにした。経口寛容の低下はアレルギー疾患の発症などにつながることから、間歇的絶食やカロリー制限の実施においては留意すべきと思われる。