研究課題
本研究では、腸内細菌の大部分が存在する大腸部位の免疫グロブリン（Ig）A産生応答における腸内細菌による制御の分子機構の解明を目指している。前年度までの結果から、腸内細菌の存在しない無菌マウスと広範囲スペクトルの抗生物質を投与した成熟マウスにおいて、盲腸リンパ節の濾胞性ヘルパーT（Tfh）細胞と胚中心B細胞が顕著に減少することを見出していた。本年度は、腸内細菌の恒常的な存在の必要性を確認するために、抗生物質投与後に通常マウス由来の糞便懸濁液投与により腸内細菌を回復させたマウスの解析を行った。その結果、腸内細菌の回復に応じて、盲腸リンパ節のTfh細胞と胚中心B細胞の数が増加することを確認した。次に、腸内細菌による胚中心形成に関わる細胞群の誘導の機序を明らかにするため、腸内細菌の菌体成分を認識するToll様受容体（TLR）の主なアダプター分子であるMyD88を欠損したマウスの解析を行った。その結果、MyD88欠損マウスのパイエル板では、Tfh細胞や胚中心B細胞が野生型マウスと同程度存在していたのに対して、盲腸リンパ節では、これらの細胞が顕著に減少していた。さらに、MyD88欠損マウスの盲腸リンパ節の胚中心B細胞の抗体発現を解析したところ、IgA発現は野生型マウスと同程度であったが、IgG発現が低下していた。通常マウスの小腸および大腸の腸管関連リンパ組織のTfh細胞のレパトア解析を行い、盲腸リンパ節と結腸リンパ節のTfh細胞は、パイエル板のTfh細胞とは異なるTCRa鎖およびb鎖の遺伝子構成を持つことが示唆された。腸管のIgAを増強する機能性食品成分であるフラクトオリゴ糖（FOS）をマウスに経口摂取させた際の大腸の腸管関連リンパ組織を解析した。FOS摂取により盲腸リンパ節のTfh細胞の割合および胚中心B細胞のIgA発現が増加する傾向が示された。
3: やや遅れている
「小腸および大腸部位の各リンパ節のTfh細胞の分化、誘導とIgA産生応答における腸内細菌の役割とその分子機構の解析」のうち、抗生物質投与後の腸内細菌の回復による影響の解析を行い、盲腸リンパ節の胚中心の形成維持には恒常的な腸内細菌の存在が必要であることを確認した。さらに、MyD88欠損マウスの解析から、盲腸リンパ節の胚中心形成にはMyD88シグナルの重要性を示すことができた。また、通常マウスの腸管関連リンパ組織のTfh細胞のレパトア解析より、小腸と大腸のリンパ節のTfh細胞は異なるTCR遺伝子を構成していたことから、異なる抗原特異性を有する可能性が示された。当初予定していた小腸と大腸の腸管関連リンパ組織のTfh細胞のマイクロアレイ解析は、現在、解析進行途中であるため、来年度に持ち越して引き続き解析を行う。FOS摂取の実験は計画を前倒して行い、盲腸リンパ節のTfh細胞が増加する傾向の結果が得られた。
小腸と大腸の腸管関連リンパ組織のTfh細胞のマイクロアレイ解析を行い、その機能性の違いを明らかにする。小腸と大腸の腸管関連リンパ組織のTfh細胞において、遺伝子発現の違いが認められた遺伝子についてはmRNA発現およびタンパク質発現の確認を行うとともに、その機能性の解析を行う。FOSの経口摂取によって、盲腸のTfh細胞を増加させることが示唆されたことから、Tfh細胞の遺伝子発現の変化の解析を行う。
Tfh細胞のマイクロアレイ解析とその後の遺伝子・タンパク発現解析の遅れが生じたため、次年度使用が生じた。それらの実験に使用する生化学実験試薬と細胞培養用ディスポーザブル器具類の購入のために使用する。
すべて 2019 2018
すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (9件)
Mucosal Immunology
巻: 12 ページ: 644-655
10.1038/s41385-018-0122-4.
Bioscience of Microbiota, Food and Health
巻: 38 ページ: 89-95
https://doi.org/10.12938/bmfh.18-025
