糞便移植療法の最適化を目指した宿主免疫機構の可塑性と曝露すべき腸管微生物叢の解明

無菌(GF)マウスにSPF由来の腸管微生物叢を移入し、移入4週間後におけるレシピエント(元無菌マウス：ex-GFマウス)の腸内細菌叢、腸管構造、免疫プロファイルを検討した。その結果、若年マウスには免疫発達の可塑性があり、さらに週齢相応の腸管微生物叢を選択、構築し、宿主の健常な免疫発達を可能にするメカニズムが存在する可能性が示唆された。そこで、幼少期に生着する腸内細菌叢の選択に関与して、週齢特異的な宿主側の因子について検討した。4週齢および10週齢のGFマウス（雌雄各5匹）を用いて宿主（胸腺、脾臓、腸間膜リンパ節）の免疫状態、回腸ならびに大腸粘膜における遺伝子発現を比較検討した。mRNAマイクロアレイによる腸管粘膜の発現遺伝子プロファイルを検討した結果、雌雄に共通して4週群の回腸粘膜で優位に発現している遺伝子数は29遺伝子、10週群で優位に発現している遺伝子数は27遺伝子であった。同様に大腸粘膜では雌雄に共通して4週群および10週群で優位に発現している遺伝子数はそれぞれ17遺伝子、5遺伝子であった。特に、雌雄の回腸粘膜ではjoining chain of multimeric IgA and IgMの発現が4週群では検出されず、大腸粘膜では10週群で有意に低かった。さらに腸管内容物中のIgA分泌量は4週群で有意に低かった。また4週群の回腸粘膜では雌雄に共通してシアル酸転移酵素をコードするSt3gal6の発現が有意に高かった(雌; p <0.0001、雌; p <0.0001)。以上より、幼少期の腸管粘膜にはIgAが少なく微生物叢に曝露しやすい環境であり、腸管微生物叢の栄養素となるシアル酸が豊富に存在することが予想された。この特徴は生着する腸管細菌叢の選択機構の１つとなる可能性が考えられた。

無菌(GF)マウスにSPF由来の腸管微生物叢を移入し、移入4週間後におけるレシピエント(元無菌マウス：ex-GFマウス)の腸内細菌叢、腸管構造、免疫プロファイルを検討した。その結果、若年マウスには免疫発達の可塑性があり、さらに週齢相応の腸管微生物叢を選択、構築し、宿主の健常な免疫発達を可能にするメカニズムが存在する可能性が示唆された。そこで、幼少期に生着する腸内細菌叢の選択に関与して、週齢特異的な宿主側の因子について検討した。4週齢および10週齢のGFマウス（雌雄各5匹）を用いて宿主（胸腺、脾臓、腸間膜リンパ節）の免疫状態、回腸ならびに大腸粘膜における遺伝子発現を比較検討した。mRNAマイクロアレイによる腸管粘膜の発現遺伝子プロファイルを検討した結果、雌雄に共通して4週群の回腸粘膜で優位に発現している遺伝子数は29遺伝子、10週群で優位に発現している遺伝子数は27遺伝子であった。同様に大腸粘膜では雌雄に共通して4週群および10週群で優位に発現している遺伝子数はそれぞれ17遺伝子、5遺伝子であった。特に、雌雄の回腸粘膜ではjoining chain of multimeric IgA and IgMの発現が4週群では検出されず、大腸粘膜では10週群で有意に低かった。さらに腸管内容物中のIgA分泌量は4週群で有意に低かった。また4週群の回腸粘膜では雌雄に共通してシアル酸転移酵素をコードするSt3gal6の発現が有意に高かった(雌; p <0.0001、雌; p <0.0001)。以上より、幼少期の腸管粘膜にはIgAが少なく微生物叢に曝露しやすい環境であり、腸管微生物叢の栄養素となるシアル酸が豊富に存在することが予想された。この特徴は生着する腸管細菌叢の選択機構の１つとなる可能性が考えられた。