Analysis of the intracellular Listeria growth suppression factor released from pyroptotic cells.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03484
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Suda Takashi 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (70250090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 恭平 東京理科大学, 薬学部薬学科, 准教授 (10463829) ; 土屋 晃介 金沢大学, がん進展制御研究所, 准教授 (50437216)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: パイロトーシス / ポリアミン / リステリア / ゼノファジー

Outline of Final Research Achievements

We discovered the intracellular Listeria growth suppression (ICLGS) activity in the culture supernatant of cells killed by pyroptosis. We identified spermidine as a responsible molecule for the ICLGS activity. Additionally, spermine and N1-acetylspermidine also exhibited ICLGS activity. Spermidine and spermine inhibited the intracellular growth of Salmonella and Group A Streptococcus. Spermidine enhanced the elimination of intracellular Listeria by inducing xenophagy. Furthermore, the inhibitory effect of spermidine on Listeria growth was demonstrated in an animal model.

Free Research Field

免疫学、プログラム細胞死

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでパイロトーシス細胞がスペルミジンを放出することも、スペルミジンがゼノファジーを誘導することでリステリアなどの細胞内寄生細菌の細胞内増殖を抑制する作用を持つことも全く報告されておらず、新規性の高い学術的成果である。スペルミジンは食品からも摂取可能な比較的安全な化合物であり、本研究の成果は細菌感染症の予防や治療にも寄与する可能性があり、医療分野への波及効果などの社会的意義が期待できる。