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免疫学:摂食依存性のVIPニューロン–ILC3回路は腸バリアを調節する

Nature 579, 7800 doi: 10.1038/s41586-020-2039-9

腸の粘膜は、食物由来の栄養素とマイクロバイオーム由来の代謝物を取り込むための経路として機能しているだけでなく、微生物の組織侵入を防いで腸管腔の多種多様な内容物に対する炎症応答を軽減するバリアとしても機能する。腸が、バリア機能を維持しながら、食物摂取に対する生理的応答と免疫応答を調整して、栄養素の取り込みを最適化する仕組みは分かっていない。今回我々は、マウスにおいて、食物摂取によって引き起こされる腸での神経シグナルが、3型自然リンパ球(ILC3)によって制御される腸の抗微生物応答および代謝応答と統合される仕組みを明らかにする。食物摂取によって、バソアクティブ・インテスティナル・ペプチド(VIP)を発現する腸ニューロン集団が迅速に活性化された。粘膜固有層のVIP産生ニューロン(VIP作動性ニューロン)の投射は、VIP受容体2型(VIPR2;別名VPAC2)を選択的に発現するILC3のクラスターに近接していた。ILC3によるインターロイキン22(IL-22)の産生は、セグメント細菌(SFB)などの共生微生物の存在によって上昇するが、VIPR2の活性化によって抑制された。結果として、上皮細胞由来の抗微生物ペプチドのレベルは低下したが、脂質結合タンパク質や輸送体の発現は上昇した。従って、食物摂取におけるVIP作動性ニューロンの活性化は、上皮に接着しているセグメント細菌の増殖を促進させ、脂質の吸収を増加させる。我々の結果から、腸には摂食や概日リズムによる調節を受ける動的な神経免疫回路があり、これがIL-22を介した自然免疫防御と栄養吸収効率との間のトレードオフを促進することが明らかになった。以上より、この経路の調節は、腸内病原体に対する抵抗性の増強や代謝性疾患の治療に有効な可能性がある。

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