M細胞分化の分子メカニズムを解明

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NF-κBシグナル伝達経路がM細胞の分化を制御する

2018-01-16 理化学研究所

要旨

理化学研究所(理研)統合生命医科学研究センター粘膜システム研究グループの金谷高史研究員と大野博司グループディレクターらの国際共同研究グループ※は、腸管内の抗原を取り込んで免疫応答を発動する「M細胞[1]」の分化が、「NF-κBシグナル伝達経路[2]」によって制御されることを発見しました。

腸の粘膜は、食物や食物とともに摂取される外来微生物、40兆個にも及ぶ腸内常在細菌叢などの異物に常にさらされています。これらの中には病原性を持つものが含まれていることから、腸管には免疫細胞が集まったパイエル板[3]などの腸管免疫組織が発達しています。腸管粘膜は腸管上皮細胞から構成されており、その中で腸管免疫組織を覆う部分は、濾胞随伴上皮細胞層(FAE)[4]と呼ばれています。FAEには腸管内の微生物を取り込み、腸管免疫組織に受け渡して免疫応答を発動するM細胞が分布しています。M細胞の分化は、FAEの直下に分布する間質細胞[5]から産生されるRANKL[6]というタンパク質によって誘導されます。金谷研究員らは2012年に、転写因子Spi-B[7]がM細胞の成熟分化に必須であることを発見しました注1)。しかし、Spi-B以外にどのような分子がM細胞分化に関与しているのか分かっていませんでした。

今回、国際共同研究グループは、RANKLによってNF-κBシグナル伝達経路が活性化されることに着目し、このシグナル伝達経路のM細胞分化における役割を調べました。その結果、M細胞の分化がTRAF6[8]というタンパク質を介したNF-κBシグナル伝達経路によって制御されていることが明らかとなりました。

本成果は、M細胞分化の分子メカニズムの一端を解明しました。今後、この発見をもとにin vitro(試験管内)でM細胞を扱うことが容易になり、M細胞の性質の理解が進むものと期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Journal of Experimental Medicine』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(1月16 日付け)に掲載されます。

注1)2012年6月18日プレスリリース「腸管内の抗原取り組み口「M細胞」の分化に必須な転写因子を発見

※共同研究グループ

理化学研究所 統合生命医科学研究センター
粘膜システム研究グループ
グループディレクター 大野 博司 (おおの ひろし)(横浜市立大学大学院 生命医科学研究科 大学院客員教授)
研究員 金谷 高史 (かなや たかし)(横浜市立大学大学院 生命医科学研究科 大学院客員研究員)
テクニカルスタッフⅡ 榊原 小百合(さかきばら さゆり)
テクニカルスタッフⅡ 橘 直子 (たちばな なおこ)
研修生(研究当時) 陣野原 俊 (じんのはら とし)(横浜市立大学大学院 生命医科学研究科 大学院生)
研修生(研究当時) 蜂須賀 雅美(はちすか まさみ)(横浜市立大学大学院 生命医科学研究科 大学院生)

免疫恒常性研究リーム
チームリーダー 秋山 泰身 (あきやま たいしん)

大分大学 医学部 感染予防医学講座
教授 小林 隆志 (こばやし たかし)
助教 飛驒野 真也(ひだの しんや)

慶應義塾大学 医学部 消化器内科
准教授 佐藤 俊朗 (さとう としろう)

北海道大学 医学研究院 解剖学分野 組織細胞学教室
教授 岩永 敏彦 (いわなが としひこ)
助教 木村 俊介 (きむら しゅんすけ)

千葉大学 医学部 消化器内科
教授 加藤 直也 (かとう なおや)
准教授 勝野 達郎 (かつの たつろう)
助教 中川 倫夫 (なかがわ ともお)

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