IL-5産生細胞を中心とした腸内細菌の恒常性維持機構の解析

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05466
• Research Institution: Toyama Prefectural Institute for Pharmaceutical Research
• Principal Investigator: 柳橋 努 富山県薬事総合研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (60710887)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 輝美 (長井輝美) 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (20558134)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: IL-5 / IL-33 / 腸内細菌

Outline of Annual Research Achievements

近年、腸内細菌叢バランスの破綻が様々な疾患の発症に関連することが示されており、これら疾患の予防や治療では、腸内細菌叢を正常な状態に保つことが重要だと考えられている。我々は定常状態のマウス大腸にインターロイキン5 (IL-5) を恒常的に産生する2型自然リンパ球 (ILC2) が存在し、腸内細菌叢バランスの維持に寄与することを見出している。一方、大腸ILC2の恒常的なIL-5産生がどのように調節されているのかは不明な点が多い。本研究では、免疫系の発達や活性化との関連性が示されている腸内細菌、およびILC2活性化因子の一つであるIL-33に着眼し、大腸ILC2のIL-5産生調節機構を解析した。
腸内細菌叢を変化させるため、抗菌スペクトルの異なる抗生物質を単剤でマウスに投与したところ、ILC2のIL-5産生が増加または減少する抗生物質が存在し、腸内細菌叢バランスの変化がILC2のIL-5産生に関連することが示唆された。また、定常状態のILC2のIL-5産生にIL-33が寄与するか解析するため、野生型マウスとIL-33欠損マウスの大腸ILC2のIL-5産生を比較し、定常状態の大腸ILC2のIL-5産生がIL-33に強く依存していることを明らかにした。さらに、抗生物質処置により腸内細菌叢を変動させた際のILC2のIL-5産生変化が、IL-33産生を介した現象であるか検証するため、抗生物質処置マウスの大腸IL-33産生を調べたところ、いずれの抗生物質処置もIL-33産生に影響せず、腸内細菌によるILC2のIL-5産生調節はIL-33非依存的であることが示された。以上の結果から、腸内細菌およびIL-33は、それぞれ別々の機構により定常状態の大腸ILC2のIL-5産生を調節していることが示唆された。