2018 Fiscal Year Research-status Report
腸管関連リンパ組織内共生細菌アルカリゲネスによる免疫制御機能の解明
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18K17997
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| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition |
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Principal Investigator |
細見 晃司 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ワクチン・アジュバント研究センター, 研究員 (00755762)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | LPS活性 / リンパ組織内共生 / アルカリゲネス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌を介した免疫制御は、アレルギーなどの免疫疾患や糖尿病などの生活習慣病など様々な疾患に関わっていることが分かり、健康科学における新潮流となっている。我々は、腸管管腔だけではなくパイエル板などの腸管リンパ組織の内部にも細菌が共生していることを明らかにし「組織内共生」という新概念を提唱してきた。本年度は、アルカリゲネスが宿主の免疫担当細胞である樹状細胞の内部に共生していることに着目し、樹状細胞とアルカリゲネスとの共生メカニズム、さらにそれに連動する免疫制御との関連について培養細胞を用いた解析を行った。
アルカリゲネスと樹状細胞の共培養系における樹状細胞の機能変化について大腸菌を比較対象として解析した。その結果、アルカリゲネスの死菌体は樹状細胞からIL-6などの炎症性サイトカインの産生を誘導したが、その活性は病原細菌である大腸菌よりも弱いものであった。この違いを明らかにするために、アルカリゲネスがグラム菌性菌であることから、菌体成分であるLPSに着目して解析したところ、菌体と同様にアルカリゲネスのLPSは樹状細胞からの炎症性サイトカイン産生を誘導したが、その活性は大腸菌LPSに比べて弱かったことから、アルカリゲネスはLPSの活性が弱いためにパイエル板などのリンパ組織内部で炎症を惹起することなく共生できると考えられる。さらに、LPSの活性中心であるリピドAの構造解析および全合成を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画の通り、アルカリゲネスと樹状細胞の共培養系における樹状細胞の機能変化の解析から、炎症性サイトカインの産生を誘導におけるアルカリゲネスのユニーク性を明らかにした。さらに、このユニーク性が菌体成分であるLPSの活性によることを明らかにした。このように、本年度の成果は、アルカリゲネスはLPSの活性が弱いことによって、リンパ組織内部で炎症を惹起することなく共生できることを示しており、樹状細胞とアルカリゲネスとの共生メカニズムの一端を解明できたと考えており、研究は予定通り進捗していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の検討から、共生細菌であるアルカリゲネスと病原細菌である大腸菌ではLPSの活性に違いがあることが明らかになったことから、次年度以降はLPSの活性中心であるリピドAに着目した研究を進める。具体的には、リピドAの構造解析を行い、アルカリゲネスのリピドAの合成方法を確立する。さらに、合成したリピドAを用いて、樹状細胞の活性化など宿主免疫系への作用を検討し、リピドAの構造と活性と関連を明らかにする。これらの解析によって、アルカリゲネスの共生メカニズムについて分子生物学的な観点から明らかにしたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当該年度は当初の予定よりも使用するマウスの数を減らすことができたため、物品費を安く抑えることができたためである。次年度にはこの予算を使用することでより網羅的な解析を進めたいと考えている。
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