腸管寄生虫感染による宿生小腸粘液産生細胞の変化とその意義

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670198
• 研究機関: 宮崎医科大学
• 研究代表者: 名和 行文 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (10040172)
• 研究分担者: 堀井 洋一郎 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (80173623) ; 今井 淳一 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (00039918)
• キーワード: 腸管寄生虫 / 動物モデル / 感染防御機構 / 肥満細胞 / 林細胞 / 粘液 / 糖鎖構造

研究概要

我々はこれまでS.ratti(Sr)とN.brasiliensis(Nb)という2種類の小腸上部寄生性蠕虫を用いて腸管の感染防御機構を解析を進めてきた。その結果、Sr,Nbの排除はいずれもT細胞依存性ではあるが、IL-3依存性粘膜型肥満細胞はSr排除にのみ有効で、Nbには作用しないことが判明した。一方、Nb排除の時期の小腸粘液産生細胞が増加し、しかも粘液の糖鎖末端に構造変化があこることが明らかになった。本年度はこれらの成果を踏まえて、小腸杯細胞粘液の質的量的変化が感染防御に果たす役割を解明するために、以下の実験をおこなった。
1)Nbのみ選択的に排除される適当な実験モデル動物を確立すること この点については、肥満細胞欠損W/WvマウスでNbの排虫が正常マウスより48時間遅れるだけで、しかも、その遅延は骨髄移植により改善されないことから、Nb排除機構における肥満細胞の関与が否定された。さらにラットやマウスでIL-3依存性粘膜型肥満細胞によって排虫が起こることが確認されている糞線虫をスナネズミを感染させると排虫がまったく起こらないが、Nbに対する排虫は正常に見られることが明かとなった。したがって、Nbのみ選択的に排除できる二様の動物モデルが確立できた。
2)杯細胞粘液の糖鎖構造の変化と排虫における意義 粘液糖鎖構造の変化がNbの排虫に重要であることを証明すらために次のような実験を行った。まず初感染13日に得た“Damaged"wormを正常ラット小腸に移入して杯細胞の増加・粘液糖鎖末端の変化を誘導いておき、その3〜5日後に、初感染7日目に得た“Normal"wormを移入してやると、本来定着できるはずの“Normal"wormが48時間以内に排除された。ヌードラットに“Damaged"wormを移入すると、3日以内で90%以上の虫体が排除されており、この時に杯細胞数の増加は見られなかったが、粘液糖鎖末端の変化や粘液産生・放出量の増加が起こっていた。この状態のヌードラックの小腸内に“Normal"wormを移入すると48時間以内に85%以上の“Normal"wormが排除された。この結果から、宿主のT細胞依存性の免疫応答により“Damaged"の状態になったNb虫体はT細胞の関与無しに杯細胞粘液の糖鎖構造の変化を誘導できること、一旦粘液の性状に変化が起こると虫体が“Normal"でも腸管に定着できないことが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Horii,Y.and Nawa,Y.: "Peculiar phenotype and localization of mast cells in the jejunum of Mongolian gerbils and their significance to mucosal defence against intestinal helminths." Jpn.J.Parasitol.41. 505-512 (1992)
• [文献書誌] Ishikawa,N.,Horii,Y.and Nawa,Y.: "Immune‐mediated alteration of the terminal sugars of goblet cell mucins in the small intestine of Nippostrongylus brasiliensisinfected rats." Immunology. 78. 303-307 (1993)
• [文献書誌] Abe,T.,Yoshimura,K.and Nawa,Y.: "Transient retention of Strongyloides ratii in the caecal mucosa during infection in mice." Immunol.Cell.Biol.71. 71-74 (1993)
• [文献書誌] Oinuma,T.,Abe,T.,Nawa,Y.,Kawano,J.and Suganuma,T.: "Glycoconjugates in rat small intestinal mucosa during infection with intestinal nematode,Nippostrongylus brasiliensis." Adv.Exp.Med.Biol.
• [文献書誌] Khan,A.I.,Horii,Y.,Tiuria,R.,Sato,T.and Nawa,Y.: "Mucosal mast cells and the expulsive mechanisms of mice against Strongyloides venezuelensis." Int.J.Parasitol.
• [文献書誌] Horii,Y.,Khan,A.I.and Nawa,Y.: "Persitene infection of Strongyloides venezuelensis and normal expulsion of Nippostronglyus brasiliensis in Mongolian gerbils,Meriones unguiculatus,with reference to the cellular responses in the intestinal mucosa." Parasite Immunol.