貪食細胞によるスフィンゴ糖脂質を介した病原性抗酸菌の認識応答機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860831
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 中山 仁志 順天堂大学, 医療看護学部, 助教 (70514933)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 病原性抗酸菌 / リポアラビノマンナン / 好中球 / 食胞成熟 / ラクトシルセラミド

研究実績の概要

結核菌を含む病原性抗酸菌は、好中球やマクロファージへ貪食されると、食胞へのリソソーム融合を阻害し細胞内寄生する。本研究では、抗酸菌特有の分子と貪食細胞に発現するラクトシルセラミド（LacCer)との認識応答機構を明らかにすることで、病原性抗酸菌による細胞内寄生機構を解明することを目的とした。本研究では平成25年度に、病原性及び非病原性抗酸菌由来リポアラビノマンナン（LAM）がLacCerと特異的に結合することを明らかにした。さらには、ヒト好中球によるLAMコートポリスチレンビーズの貪食はLacCerにより仲介されていることを明らかにした。しかしながら、この時点では、細胞内寄生に繋がる食胞へのリソソーム融合阻害へLAMとLacCerがどのように関与しているかを解明するまでには至らなかった。そこで平成26年度は、『病原性抗酸菌由来ManLAMがLacCerとリソソーム関連情報伝達分子Hckとの関係に影響を与え、食胞へのリソソーム融合阻害を起こすのか』を明らかにすることを目的とした。そこで、好中球へManLAMコートビーズを貪食させると、食胞におけるLacCerとHckとの会合が阻害され、Hckのリン酸化が抑制されていることが分かった。さらに、ManLAMビーズ周囲にはリソソームの集積が起こらないことが分かった。また、siRNAによってHckの遺伝子発現を抑制すると、非病原性抗酸菌であっても、食胞へのリソソーム融合が起こらなかった。これらの結果から、食胞においてManLAMがLacCerとHckとの会合を阻害することで、食胞へのリソソーム融合抑制が起き、病原性抗酸菌が細胞内寄生してしまうことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Properties and functions of lactosylceramide from mouse neutrophils. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi K, Masuda H, Kaga N, Nakayama H, Matsumoto R, Iwahara C, Yoshizaki F, Tamaki Y, Kobayashi T, Hayakawa T, Ishii K, Yanagida M, Ogawa H, Takamori K
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: Epub ahead of print ページ: Jan 16
  • DOI: 10.1093/glycob/cwv008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct interaction, instrumental for signaling processes, between LacCer and Lyn in the lipid rafts of neutrophil-like cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiricozzi E, Ciampa MG, Brasile G, Compostella F, Prinetti A, Nakayama H, Ekyalongo RC, Iwabuchi K, Sonnino S, Mauri L
  • 雑誌名: Journal of Lipid Research 巻: 56 ページ: 129-41
  • DOI: 10.1194/jlr.M055319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organization and functions of glycolipid-enriched microdomains in phagocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ekyalongo RC, Nakayama H, Kina K, Kaga N, Iwabuchi K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1851 ページ: 90-7
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2014.06.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosphingolipid-Receptor Interactions in the Innate Immune Responses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakayama H, Iwabuchi K
  • 雑誌名: Glycoscience: Biology and Medicine 巻: Part VII ページ: 699-705
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54836-2_141-1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Lactosylceramide mediates innate immune responses depending on PAMPs in human neutrophils. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Nakayama and K. Iwabuchi
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-21
• [学会発表] ヒト好中球におけるCD14 依存性LPS シグナルはラクトシルセラミドのマイクロドメインにより仲 介される (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山仁志, 玉木友樹, ルーディ チミンチ イキャロンゴ ボ ラウェレ, 岩渕和久
  • 学会等名: 第7回セラミド研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [学会発表] リポ多糖はヒト好中球におけるラクトシルセラミドを介したシグナル伝達機構を活性化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山仁志, 玉木友樹, ルーディ チミンチ イキャロンゴ ボ ラウェレ, 栗原秀剛, 岩渕和久
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18