ウエルシュ菌α毒素による宿主免疫撹乱機構の解明

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ウエルシュ菌感染に対するTLR4の役割や、α毒素の作用機構を解明するため、C3H/HeNマウスやC3H/HeJマウスに野生型のA型ウエルシュ菌、または、α毒素遺伝子を遺伝子操作で欠損したα毒素欠損株を感染させ、感染部位での宿主の遺伝子発現をDNAマイクロアレイにより網羅的に解析した。野生型のA型ウエルシュ菌を感染させたC3H/HeNマウスでは、未感染のマウスと比較して179個の遺伝子で1.5倍以上発現が高く、82個の遺伝子で1.5倍以上発現が低かった。A型ウエルシュ菌感染マウスで高発現であった遺伝子には、宿主の防御に関与するCXCL2、Trem1、 CXCL1、Il1b、CXCL3などの遺伝子が含まれていた。また、野生型のA型ウエルシュ菌を感染させたC3H/HeJマウスでは、C3H/HeNマウスと比較して351個の遺伝子で1.5倍以上発現が高く、82個の遺伝子で1.5倍以上発現が低かった。この結果は、A型ウエルシュ菌の感染に対する宿主の応答にTLR4が関与することを示している。さらに、Gene set enrichment analysisを行なった結果、野生型のA型ウエルシュ菌を感染させたC3H/HeNマウスでは、α毒素欠損株を感染させたマウスと比較して、ミトコンドリア呼吸鎖遺伝子群の発現が優位に高かった。この結果は、α毒素がミトコンドリアでのエネルギー産生に影響を与える可能性を示唆しており、これまでに全く分かっていなかった本毒素の新規な作用である。このように、α毒素の新規な作用の手がかりが発見されたことから、今後は、本毒素の作用機構について、さらに詳細な検討を行う。