腸内ウイルスが粘液産生を利用して生体防御バリアを突破する仕組みを解明(How a gut virus hijacks mucus production to slip past the body’s protective barrier)

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2026-11-03 カリフォルニア大学サンタクルーズ校(UCSC)

米国カリフォルニア大学サンタクルーズ校の研究チームは、小児の下痢症の原因となるアストロウイルスが、腸管の粘液分泌機構を利用して感染細胞から脱出する新たな仕組みを解明した。研究では、腸管粘液を産生する杯細胞に着目し、マウス感染モデルとヒト細胞培養モデルを用いてウイルス放出の過程を調べた。その結果、ウイルスの放出は杯細胞からの粘液分泌とほぼ一致し、粘液の主要成分であるムチンの生合成や分泌を阻害するとウイルス放出量が減少する一方、分泌を促進すると放出量が増加することを確認した。また、ヒトアストロウイルスがムチンと細胞内で共局在し、粘液顆粒とともに放出されることも示された。この機構により、ウイルスは感染細胞を破壊せずに脱出し、宿主の免疫防御を回避しながら感染を拡大できる可能性がある。本成果は、ウイルスの増殖・放出過程の理解を深め、小児下痢症に対する新たな治療標的の開発につながることが期待される。

腸内ウイルスが粘液産生を利用して生体防御バリアを突破する仕組みを解明(How a gut virus hijacks mucus production to slip past the body’s protective barrier)
Purified mucin, a protein that serves as the main component of mucus, where Cortez’s team identified astrovirus (in red).

<関連情報>

アストロウイルスは粘液分泌をウイルス放出の新たな形態として利用する Astroviruses use mucus secretion as a novel form of viral egress

Natalie Pedicino,Melanie G. Kirkpatrick,Michelle Ann Pablo,Jacob Gulman,Nicole Heredia-Osuna,Valerie Cortez
PLOS Pathogens  Published: October 9, 2026
DOI:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1014683

Abstract

Viruses rely on coordinated host pathways to exit the cell and propagate infection. We have come to appreciate that non-enveloped enteric viruses can use both lytic and non-lytic strategies to exit host cells. However, it remains unclear how astroviruses, a major causative agent of pediatric diarrhea, facilitate this final step in their replication cycle. Because astroviruses infect small intestinal goblet cells, we investigated whether mucus secretion could enable a pathway of non-lytic viral egress. Using the murine astrovirus model, we found that virus release co-occurred almost exclusively with mucus secretion from goblet cells. At the tissue level, mucus secretion also correlated with infection kinetics, characterized by a return to baseline secretion during viral clearance. Further, disruption of mucin biosynthesis reduced viral shedding, and stimulating mucus secretion with carbachol increased viral release. To examine this pathway with human astrovirus, we established a new infection model in LS174T goblet cells. We observed that human astrovirus colocalized with MUC2 within the cell and with purified mucin granules. Stimulating cells with carbachol enhanced mucus and virus release, which could be blocked by the addition of a muscarinic receptor antagonist. Further, we found that blocking intracellular calcium, which drives mucin granule exocytosis, also reduced virus release. Together, these findings demonstrate that mucus secretion is a novel form of non-lytic enteric viral egress, which deepens our understanding of the astrovirus replication cycle and may hold clues to understanding its pathogenesis.

細胞遺伝子工学
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