Research on the molecular mechanism of transcytosis in M cells

M细胞转胞吞作用的分子机制研究

基本信息

批准号：
16J09413
负责人：
小林伸英
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

M細胞は粘膜組織のリンパ濾胞を覆う濾胞関連上皮に存在し、管腔内の抗原を取り込んで直下の免疫細胞へと受け渡すことにより免疫応答を誘導する。一方で、M細胞は病原体が侵入するための門戸としても利用されており、M細胞による抗原取り込み機構を明らかにすることは粘膜免疫系の理解に重要な課題であると言える。しかしながら、M細胞の成熟過程や抗原取り込みの詳細な分子機構には不明な点が多く残されている。本研究では、M細胞に高発現する転写因子として新たにSOXファミリー転写因子であるSox8を同定し、M細胞の成熟に果たす役割を明らかにした。Sox8はRANKLシグナル下流の非古典的NF-κB経路によってM細胞特異的に誘導され、成熟M細胞マーカーであるGp2のプロモーター領域に結合し、その転写活性を直接誘導した。Sox8欠損マウスを解析したところ、成熟M細胞が顕著に減少しており、パイエル板への抗原取り込みが減弱していた。その結果、幼若Sox8欠損マウスでパイエル板の成熟が進まず、離乳期における粘膜免疫応答が抑制されることが明らかとなった。また、抗原取り込みを制御する候補遺伝子としてPHメイン含有ファミリー分子（以下M-Plek）を同定し、その分子機能を明らかにした。M-PlekはPHドメインを介して2種類のホスホイノシチドに結合し、C末端領域を介してアクチン骨格と相互作用した。M-Plekを培養細胞に強制発現したところ、エンドサイトーシスが顕著に促進されることを見出した。さらに、M-Plekの生理的機能を明らかにするため、CRISPR/Cas9システムを用いてM-Plek欠損マウスを作製した。以上の成果は、これまで不明であったＭ細胞の成熟化や抗原輸送の分子機構の理解を大幅に進めるものであると考えられる。

M细胞驻留在覆盖粘膜组织淋巴细胞的卵泡相关上皮中，并通过吸收管腔内的抗原并将其传递到其下方的免疫细胞中，从而诱导免疫反应。另一方面，M细胞也被用作病原体入侵的入口点，可以说，阐明M细胞抗原摄取机制是理解粘膜免疫系统的重要问题。但是，M细胞成熟和抗原摄取的详细分子机制中仍然存在许多未知数。在这项研究中，Sox8是一种新的Sox家族转录因子，被确定为在M细胞中高度表达的转录因子，并揭示了其在M细胞成熟中所扮演的作用。 SOX8是由RANKL信号下游的非古典NF-κB途径特别诱导的M细胞，与成熟的M细胞标记的GP2的启动子区域结合，并直接诱导其转录活性。当分析缺乏SOX8的小鼠时，成熟的M细胞会显着降低，并减少抗原吸收到Peyer的斑块中。结果，据揭示了佩耶的斑块在少年的Sox8缺陷小鼠中没有成熟，并且断奶过程中的粘膜免疫反应被抑制。此外，含有pH的主要家族分子（以下称为m-plek）被确定为调节抗原摄取的候选基因，并阐明了它们的分子功能。 m-plek通过pH结构域结合了两种类型的磷酸肌醇，并通过C末端区域与肌动蛋白骨架相互作用。发现M-Plek被迫在培养的细胞中表达显着促进内吞作用。此外，为了阐明M-PLEK的生理功能，使用CRISPR/CAS9系统生成了M-PLEK缺陷小鼠。上述结果被认为是对以前未知的M细胞成熟和抗原转运的分子机制的理解。

项目成果

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Sox8 is essential for the differentiation of M cells and antigen-specific IgA response

Sox8 对于 M 细胞的分化和抗原特异性 IgA 反应至关重要

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nobuhide Kobayashi;Shunsuke Kimura;Yutaka Nakamura;Takashi Kanaya;Tsuneyasu Kaisho;Hiroshi Ohno;Toshihiko Iwanaga;Koji Hase
通讯作者：
Koji Hase

Sox8は腸管上皮M細胞の分化に必須であり離乳直後の腸管IgA産生に寄与する

Sox8 对于肠上皮 M 细胞的分化至关重要，并有助于断奶后立即肠道 IgA 的产生。