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

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。

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。