ピルビン酸、乳酸とその受容体GPR31によるパイエル板貪食細胞の抗原捕捉制御

丙酮酸、乳酸及其受体 GPR31 对派尔氏集结吞噬细胞的抗原捕获调节

基本信息

批准号：
22H02893
负责人：
梅本英司
金额：
$ 11.23万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02893/
关键词：
粘膜免疫マクロファージ生理活性分子 GPCR バイエル版パイエル板

项目摘要

腸管管腔には腸内細菌や食物抗原など様々な抗原に日常的に暴露されるとともに、病原性微生物の侵入部位となる。小腸パイエル板は外来抗原の通過口として機能するが、パイエル板貪食細胞による抗原取り込みの分子機構には不明な点が多い。申請者らは腸内細菌が産生するピルビン酸および乳酸が小腸粘膜固有層のCX3CR1+貪食細胞上のG蛋白質共役型受容体GPR31に結合することで、その樹状突起を伸長することを報告した。一方、パイエル板CX3CR1+貪食細胞は粘膜固有層のCX3CR1+細胞と表現型や機能が異なり、複数の細胞集団から成る。なかでもLysoDCは上皮細胞層直下に位置し、特にM細胞のポケット構造に樹状突起を伸長することで、M細胞を通過した抗原を捕捉する。GPR31は少なくともLysoDCに発現することから、GPR31欠損マウスにおけるLysoDCの樹状突起を観察したところ、GPR31欠損マウスでは、野生型マウスに比べて樹状突起を伸長するM細胞の割合が有意に減少した。また、M細胞を介して組織に侵入することが知られるリステリア菌をGPR31欠損マウスに経口投与したところ、野生型マウスに比べてパイエル板におけるLysoDCのリステリア菌取り込みおよびTh1細胞の減少が認められた。すなわち、GPR31を介したパイエル板LysoDCの抗原捕捉は、パイエル板における獲得免疫誘導に重要な役割を果たす可能性が考えられた。今後、GPR31シグナルが抗原特異的な免疫応答に果たす役割を明らかにする。

肠腔每天接触肠道细菌、食物抗原等各种抗原，是病原微生物入侵的场所。小肠中的派尔氏集结充当外来抗原的通道，但派尔氏吞噬细胞摄取抗原的分子机制仍不清楚。申请人报告说，肠道细菌产生的丙酮酸和乳酸与小肠固有层CX3CR1+吞噬细胞上的G蛋白偶联受体GPR31结合，从而延长其树突。另一方面，派尔氏集结CX3CR1+吞噬细胞在表型和功能上与固有层中的CX3CR1+细胞不同，并且由多个细胞群组成。其中，LysoDC直接位于上皮细胞层下方，通过将树突延伸到M细胞的口袋结构中来捕获穿过M细胞的抗原。由于GPR31至少在LysoDC中表达，我们观察了GPR31缺陷小鼠中LysoDC的树突，发现与野生型小鼠相比，GPR31缺陷小鼠中M细胞延伸树突的比例显着减少。此外，当给 GPR31 缺陷小鼠口服已知通过 M 细胞侵入组织的单核细胞增生李斯特菌时，与野生型小鼠相比，观察到派尔氏斑中 LysoDC 摄取单核细胞增生李斯特菌，并且 Th1 细胞减少。换句话说，认为GPR31介导的淋巴集结LysoDCs的抗原捕获可能在诱导淋巴集结适应性免疫中发挥重要作用。未来，我们将阐明GPR31信号在抗原特异性免疫反应中的作用。