2021 Fiscal Year Annual Research Report
新規発光システムAkaBLIを用いた百日咳菌の感染成立必須遺伝子群の同定と解析
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20K16243
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西田 隆司 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20845200)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 百日咳菌 / 生体イメージング / 気管支敗血症菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトに感染し特徴的な咳発作を引き起こす百日咳菌は、これまでに多様な病原因子が同定されている。しかし、病原因子を単独で欠損させても動物体内における定着性や増殖性への影響は限定的である。このことから、百日咳菌が感染を成立させ病原性を示すためには、複数の病原因子が相補的に関与している可能性が考えられる。そこで、百日咳菌の持つ複数の病原因子と病原性との関連を包括的に評価するため、多くの共通する病原因子を持つ気管敗血症菌とその自然宿主であるラットを用いた解析を行なった。まず生体内に定着した菌を継続的に評価するため、in vivoイメージングシステムの構築を行なった。その結果、菌にルシフェラーゼを発現させることで、in vitroにおいて菌数を発光強度として検出することが可能となり、さらにin vivoにおいても基質を経鼻投与することにより、ラットの気道に定着した菌を可視化することに成功した。次に、これまでに報告された病原因子を複数欠損させた気管支敗血症菌を作製し、ラットの気道に定着した菌数を従来法および構築したin vivoイメージングシステムにより評価した。その結果、従来法では付着因子を欠損させた株の定着菌数は顕著に減少し、毒素等を欠損させた株においては定着菌数は野生株と同程度であった。これに対し、構築したin vivoイメージングシステムでは、付着因子欠損株も感染初期においては一時的に気道に定着、増殖し、その後速やかに減少すること、および毒素等欠損株においては、感染後期においては野生株より速やかに宿主から排除されることが明らかとなった。これらの結果から、未知の因子が気管支敗血症菌の感染初期における宿主への定着および増殖に関与すること、および毒素等の病原因子が感染後期において機能することが示唆された。
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