腸内細菌の異所性感染に着目したHIV持続感染の慢性炎症維持機構の解析

以肠道细菌异位感染为重点分析HIV持续感染者慢性炎症维持机制

• 批准号: 22K20926
• 负责人: 石坂 彩
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20926/
• 关键词: HIV; 慢性炎症; 腸内細菌叢; 細胞外小胞; 腸内細菌

抗HIV療法によりウイルス複製が良好に制御されている患者においても、体内では慢性炎症が続いている。本研究では、微弱なウイルス複製に伴う持続的な腸管免疫の活性化と、腸管粘膜上皮の腸内細菌叢の破綻に起因すると考えられる腸管バリア機能の低下 （leaky gut） による細菌群の血中への侵入（腸内細菌の異所性感染）が、相加的かつ互いに刺激しあう悪循環が起きている可能性を念頭に、腸内細菌叢の破綻を背景とした慢性炎症の維持機構について検証ている。特に、腸内細菌が分泌する細胞外小胞（Extracellular vesicles）にはDNAや二次代謝産物など細菌由来の生理活性物質が含まれており、細菌叢の破綻によって細胞外小胞の構成も変化することで粘膜免疫細胞の活性化につながると仮定し、HIV感染者と健常者の便検体中の細胞外小胞の性状について比較解析を行っている。本年度は、便中の細胞外小胞がどの腸内細菌から分泌されたかを同定する検出系の確立を行った。まず、便検体をリン酸緩衝生理食塩水 (PBS) に懸濁し、遠心分離により細菌をペレット（菌体）と上清 (細胞外小胞) に分画した。次に上清を超遠心分離およびセファロースビーズを担体として用いたサイズ排除クロマトグラフィーにより細胞外小胞を遊離タンパク質から分子サイズの違いによって分離し、回収を行った。精製した細胞外小胞および菌体画分からそれぞれDNAを抽出し、16S rRNA遺伝子中のV3-V4 領域を次世代シークエンサーで解読した。得られた塩基配列情報から、菌体画分からは腸内細菌叢を構成する細菌種を、細胞外小胞画分からは小胞を分泌した腸内細菌を同定した。

Anti-HIV therapy is a good way to control chronic inflammation in patients. In this study, we investigated the causes of intestinal immune activation, intestinal mucosal epithelium and intestinal bacterial flora defects associated with weak intestinal replication and decreased intestinal function.(leaky gut) Invasion of bacteria in the blood (heterosexual infection of intestinal bacteria), additive stimulation of each other, circulation, possibility of initiation, weakness of intestinal bacteria, background, maintenance mechanism of chronic inflammation, detection of symptoms. In particular, Extracellular vesicles secreted by intestinal bacteria contain DNA, secondary metabolites, physiologically active substances derived from bacteria, flaws in bacterial flora, changes in the composition of extracellular vesicles, activation of mucosal immune cells, and comparative analysis of extracellular vesicles in HIV-infected and healthy faeces. This year, the extracellular microsomes in feces were secreted by intestinal bacteria, and the same system was established. In the presence of bacteria, bacteria, and supernatant (extracellular vesicles) in acid-buffered physiological water (PBS) suspension, and in the presence of bacteria in the presence of extracellular vesicles, the supernatant is isolated. The next step is to isolate the supernatant from the extracellular cells and remove them from the cytoplasm. Exogenous DNA was extracted from the cells and the next generation was identified in the V3-V4 domain of 16S rRNA. The bacterial species and extracellular microcellular components of the intestinal bacterial flora were identified by the sequence information of the cells and the secretory microcellular components.