日本理化學研究所(以下簡稱「理研」)生命醫科學研究中心粘膜系統研究小組的佐藤尚子專任研究員和大野博司組長等人組成的國際聯合研究團隊發現,小鼠的胃中存在對細菌傳染有防禦作用的免疫反應。
此次的研究成果明確了傳染幽門螺桿菌時胃部的新免疫反應和防衛機制,今後有望透過人爲誘導免疫反應來預防傳染。
背景
衆所周知,人傳染幽門螺桿菌時會誘發潰瘍和癌症,實際上,通常在胃不舒服時就會懷疑幽門螺桿菌傳染並進行除菌。不過,即使是幽門螺桿菌攜帶者,也有無病徵的時期,因此始終不確定哪種免疫反應參與了傳染防禦。尤其是近年來因具備各種功能而備受關注的天然淋巴細胞(ILCs),此前並未報告過其在胃中的作用。
研究方法與成果
研究團隊首先利用流式細胞術解析了小鼠胃中的天然淋巴細胞。解析發現,胃中與發炎有關的1型天然淋巴細胞(ILC1)比小腸中少,與傳染防禦有關的3型天然淋巴細胞(ILC3)則幾乎不存在,存在的大部分都是2型天然淋巴細胞(ILC2)。
另外,此前的研究認爲ILC2在腸道和肺部不受菌羣的影響,而此次研究發現,與SPF小鼠(不存在特定的病原性微生物等,攜帶常見的共生細菌菌羣)的胃相比,無菌小鼠胃中的ILC2數量減量。根據該結果和菌羣解析應答,在小鼠的胃中,共生細菌S24-7科的菌數與ILC2的數量增加有關。這些結果表明,胃中存在的ILC2與其他器官不同,會受共生細菌的影響。此外,在小鼠的胃中,共生細菌會誘導產生分泌型免疫球蛋白A(IgA),併發揮防禦功能。
接下來,爲調查具有強病原性的幽門螺桿菌與ILC2的關係,研究團隊使無菌小鼠傳染幽門螺桿菌,解析其胃部的免疫反應,發現B細胞增加。另外還發現,這種B細胞會大量產生幽門螺桿菌獨特性IgA,並被ILC2產生的白血球介素-5(IL-5)分化誘導,表明ILC2是胃部防禦的關鍵(圖1)。
圖1:經由ILC2誘導IgA的機制
小腸傳染寄生蟲等會產生IL-33,但不會受共生細菌的影響。胃部在共生細菌和幽門螺桿菌的作用下會大量產生IL-7和IL-33,從而激活ILC2,誘導IL-5的產生。由此,B細胞被分化誘導,產生分泌型IgA。
論文資訊
題目:Bacteria-induced group 2 innate lymphoid cells in the stomach provide immune protection through induction of IgA
期刊:《Immunity》
DOI:10.1016/j.immuni.2020.03.002
中文:JST客觀日本編輯部