病原性ビブリオ属細菌による宿主炎症誘導機構

• Project Area: Matrix of Infection Phenomena
• Project/Area Number: 21022042
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 鈴木 敏彦 琉球大学, 医学研究科, 教授 (10292848)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小倉 裕範 琉球大学, 医学研究科, 助教 (60304557)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥13,000,000); Fiscal Year 2010: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000); Fiscal Year 2009: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: カスパーゼ-1 / 炎症 / マクロファージ

Research Abstract

本研究では、細胞外増殖性グラム陰性細菌であるビブリオ属病原細菌の感染と宿主炎症応答の分子機構を菌側・宿主側両面から包括的に理解することを目的としている。本年度は、新興感染症病原細菌の一つエロモナス属細菌の感染においてもカスパーゼ-1を介した炎症誘導が認められたことから、そのメカニズムを解析した。各種遺伝子欠損株を作成して解析することにより、エロモナス・ハイドロフィラ感染において、カスパーゼ-1活性化には3種類の細胞傷害性毒素が関与することが明らかになった。一方、これらの細胞傷害性毒素の作用により、いずれの場合もNLRP3インフラマソームを介したカスパーゼ-1の活性化が誘導されることがNLRP3欠損マクロファージを用いた解析で明らかになった。エロモナス・ベローニの感染では、細胞傷害性毒素がNLRP3を、菌が保有するIII型分泌装置がNLRP3/NLRC4両方の活性化を誘導することが示された。III型分泌装置はNLRC4を活性化すると報告されてきたが、研究代表者の解析によってIII型分泌装置の中にはNLRP3/NLRC4両方を活性化するものがあることが新たにわかった。また、カスパーゼ-1欠損マウス等を用いた感染モデルにおいて、欠損マウスでは腹腔内投与後の菌の臓器内増殖が抑制できないことも判明した。血清中のサイトカイン量を測定した結果、カスパーゼ-1欠損によりIL-18の産生が有意に減少した。したがって、エロモナス・ベローニ感染においてカスパーゼ-1活性化によるIL-18の産生が菌の排除に働くことが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Detergents enhance EspB secretion from Escherichia coli strains harboring the locus for the enterocyte effacement (LEE) gene. (2011)
  • Author(s): Nakasone N, et al.
  • Journal Title: FEMS Microbiology Letter Volume: 315 Pages: 109-114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential regulation of caspase-1 activation via NLRP3/NLRC4 inflammasomes mediated by aerolysin and type III secretion system during Aeromonas veronii infection. (2010)
  • Author(s): McCoy A, et al.
  • Journal Title: Journal of Immunology Volume: 185 Pages: 7077-7084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cytotoxins of the human pathogen Aeromonas hydrophila trigger, via the NLRP3 inflammasome, caspase-1 activation in macrophages. (2010)
  • Author(s): McCoy A, et al.
  • Journal Title: European Journal of Immunology Volume: 40 Pages: 2797-2803
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathogenic Vibrio activate NLRP3 inflammasome via cytotoxins and TLR/NOD-mediated NF-κB signaling. (2010)
  • Author(s): Toma C, et al.
  • Journal Title: Journal of Immunology Volume: 184 Pages: 5287-5297
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathogenic Vibrio activate NLRP3 inflammasome via cytotoxins and TLR/NOD-mediated NF-κB signaling. (2010)
  • Author(s): Toma C, et al.
  • Journal Title: Journal of Immunology (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inflammasome recognition of influenza virus is essential for adaptive immune responses. (2009)
  • Author(s): Ichionohe T, et al.
  • Journal Title: Journal of Experimental Medicine 206 Pages: 79-87
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Citrobacter rodentium感染マウスを用いた腸管のNLR活性化機構の解明 (2011)
  • Author(s): 小泉由起子, 他
  • Organizer: 第9回感染症沖縄フォーラム
  • Place of Presentation: カルチャーリゾートフェストーネ(宜野湾市)
  • Year and Date: 2011-02-11
• [Presentation] Vibrio vulnificus NF-kB活性化因子の解析 (2010)
  • Author(s): 仲宗根昇, 他
  • Organizer: 第63回日本細菌学会九州支部総会
  • Place of Presentation: ホテルメリージュ(宮崎市)
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] 腸炎ビブリオ感染におけるNLRP3およびNLRC4を介したインフラマゾーム活性化機構 (2010)
  • Author(s): 比嘉直美, 他
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 環境分離細菌によるカスパーゼ-1活性化 (2010)
  • Author(s): 田中脩嗣, 他
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 腸管病原性大腸菌(enteropahogenic E.coli)III型分泌装置によるインフラマゾーム活性化機構 (2010)
  • Author(s): 小泉由起子, 他
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] Mechanism of macrophage infection of Leptospira interrogans. (2010)
  • Author(s): トーマクラウディア, 他
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] コレラ菌が産生するmultifunctional repeat-in-toxin (Rtx)の精製 (2010)
  • Author(s): 仲宗根昇, 他
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] Differential regulation of caspase-1 activation via NLRP3/NLRC4 inflammasomes mediated by aerolysin and type III secretion system during Aeromonas veronii infection. (2010)
  • Author(s): McCoy A, 他
  • Organizer: The 10th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
• [Presentation] 病原性ビブリオによるNLRP3インフラマゾーム活性化の分子機構 (2009)
  • Author(s): 鈴木敏彦, 他
  • Organizer: 第39回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2009-12-04
• [Presentation] ビブリオ属病原細菌の新しい炎症誘導機構 (2009)
  • Author(s): 鈴木敏彦
  • Organizer: 第50回日本熱帯医学会大会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] Activation of the NLRP3 inflammasome by pathogenic Vibrios is mediated via pore-forming toxins and differentially regulated by Toll-like recep for signaling. (2009)
  • Author(s): Suzuki T, et al.
  • Organizer: The 9th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] 腸管病原性大腸菌(enteropahogenic E.coli)によるNod様受容体活性化機構 (2009)
  • Author(s): 小泉由起子、鈴木敏彦
  • Organizer: 第62回日本細菌学会九州支部総会
  • Place of Presentation: 佐賀大学(佐賀市)
  • Year and Date: 2009-09-04
• [Book] 細菌感染によるNLRP3およびNLRC4を介したインフラマソーム活性化(雑誌「生体の科学」) (2011)
  • Author(s): 小泉由起子, 他
  • Publisher: 医学書院(印刷中)
• [Book] 細菌感染によって誘導されるカスパーゼ-1活性化と炎症応答(雑誌「化学療法の領域」) (2010)
  • Author(s): 小泉由起子, 他
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] 感染症と炎症の接点(雑誌「細胞」) (2010)
  • Author(s): 鈴木敏彦, 他
  • Publisher: ニューサイエンス社
• [Book] 感染症と炎症の接点(雑誌「細胞」) (2010)
  • Author(s): 鈴木敏彦、小泉由起子
  • Publisher: ニューサイエンス社(印刷中)
• [Remarks]
  • URL: http://w3.u-ryukyu.ac.jp/bacteriology/
• [Remarks]
  • URL: http://w3.u-ryukyu.ac.jp/bacteriology/