免疫学：細菌の代謝物がGPR31依存的に腸管CX3CR1⁺細胞の樹状突起を伸長させる

小腸にあってCX3CR1を発現している単核球（CX3CR1⁺細胞）は免疫応答を調節している。CX3CR1⁺細胞は、管腔内へ樹状突起を伸ばして腸管内の抗原を取り込む。しかし、腸でCX3CR1⁺細胞による樹状突起伸長が誘導される仕組みは明らかにされていない。本論文では、マウスで、細菌の代謝物であるピルビン酸と乳酸が、GPR31を介してCX3CR1⁺細胞での樹状突起伸長を誘導することを示す。GPR31は腸管のCX3CR1⁺細胞で強くかつ選択的に発現しており、これを欠損させたマウスでは、小腸でのCX3CR1⁺細胞の樹状突起伸長が障害されていた。SPF（specific pathogen-free）マウスの小腸内容物のメタノール可溶性画分は、in vitroで腸管CX3CR1⁺細胞の樹状突起伸長を誘導したが、無菌マウス由来の同じ画分ではこれが起こらなかった。GPR31を活性化させる画分を精製したところ、乳酸が見つかった。乳酸とピルビン酸の両方が野生型マウス由来のCX3CR1⁺細胞の樹状突起伸長を誘導したが、Gpr31b^−/−マウスの細胞では誘導しなかった。乳酸とピルビン酸を経口投与すると、野生型マウス小腸でのCX3CR1⁺細胞樹状突起伸長が増強されたが、これはGpr31b^−/−マウスの細胞では起こらなかった。さらに、乳酸あるいはピルビン酸を投与された野生型マウスは、腸管のサルモネラ感染に対する免疫応答が増強され、強い抵抗性を示した。これらの結果は、細菌依存的に腸管内で産生される乳酸とピルビン酸が、腸管CX3CR1⁺細胞のGPR31を介した樹状突起伸長の誘導によって免疫応答を増強させることを示している。

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