Research press release

微生物学:腸内ウイルスは唾液を介して伝播する

Nature

Microbiology: Transmission of gastrointestinal viruses in saliva

腸内ウイルス(ノロウイルス、ロタウイルスなど)は、唾液を介して伝播する可能性のあることが、マウスの研究で示唆された。この研究について報告する論文が、Nature に掲載される。今回の研究で得られた知見は、腸内ウイルスに関して、これまで知られていなかった感染経路を明らかにした。そのため、ウイルスの拡散を抑制する対策として、衛生技術の改良が必要となる可能性がある。

腹痛、嘔吐や下痢を引き起こす腸内ウイルスは、糞口経路を介して伝播するという見解が広く受け入れられている。つまり、ウイルスの宿主の糞便中のウイルスが(例えば糞便に汚染された食物の摂取によって)他人の体内に入り、腸管内で複製して糞便中に排出され、複製サイクルが続くのだ。また、腸内ウイルス感染者の唾液から腸内ウイルスのゲノムRNAが検出されたが、この観察結果の原因は腸内汚染物質だと考えられてきた。ところが、今回、Nihal Altan-Bonnetたちは、腸内ウイルスがマウスの唾液腺に感染し、唾液が、他の個体にウイルス感染を伝播することを示す証拠を提示した。

今回の研究では、仔マウスにマウスノロウイルス、またはマウスロタウイルスを接種する実験が行われ、接種から数日後に母マウスにもウイルス感染の徴候が見られた。母マウスの乳腺を調べたところ、マウスノロウイルス、またはマウスロタウイルスのゲノムRNAが検出されたのだ。この結果は、乳腺が腸内ウイルスの複製部位である可能性を示しており、母マウスの乳を飲んでいた仔マウスがウイルスの伝播経路であることを示唆している。また、成体マウスを使った実験では、マウスノロウイルス、またはマウスロタウイルスの(全部ではなく)一部ウイルス株の複製が唾液腺で起こることが明らかになり、ウイルスに感染した成体マウスの唾液を仔マウスに接種すると、仔マウスがウイルスに感染した。

唾液腺で腸内ウイルスの複製が起こるという発見は、ウイルスと治療法開発の研究にとって重要な意味を持っている可能性がある。Altan-Bonnetたちは、「ミニ唾液腺」(マウス、またはヒトの唾液腺細胞に由来するオルガノイド)を用いて、マウスとヒトのノロウイルスを培養できるかもしれないことを実証した。これらの「ミニ唾液腺」オルガノイドシステムは、現在、研究目的でノロウイルスを複製するために使用されている「ミニ腸管」オルガノイドシステムに対する安価で使いやすい代替品となるかもしれない。

Gastrointestinal viruses such as norovirus and rotavirus may be transmitted through saliva, suggests a study of mice published in Nature. The findings uncover a previously unknown route of transmission for this group of viruses, which may mean that measures to contain viral spread need improved sanitation techniques.

Gastrointestinal (also called enteric) viruses cause stomach pains, vomiting and diarrhea, and are widely accepted to spread via the faecal–oral route: viruses in the faeces of one host enter another (through contaminated food, for example), replicate in the gut and then shed in the faeces, and the replication cycle continues. Although genomic RNA from enteric viruses has been detected in the saliva of infected individuals, such observations have been attributed to gut contaminants. However, Nihal Altan-Bonnet and colleagues present evidence that enteric viruses infect the salivary glands of mice and that saliva can transmit infection to others.

The authors observed that a few days after mouse pups were inoculated with murine norovirus or rotavirus, their mothers also showed signs of infection. Genomic RNA from murine norovirus or rotavirus was found in the mothers’ mammary glands, indicating that this may be the site of enteric virus replication and therefore suggesting that the pups suckling milk may have been the route of transmission. In adult mice, some (but not all) strains of murine norovirus or rotavirus were shown to replicate in salivary glands, and inoculating pups with saliva from infected adults led to infection.

The discovery that enteric viruses replicate in the salivary glands may have implications for the study of viruses and potential treatments. Mini saliva glands — organoids derived from mouse or human salivary gland cells — could be used to cultivate mouse and human noroviruses, respectively, the authors demonstrate. These systems might be a cheaper and simpler alternative to ‘mini gut’ organoid systems currently used to replicate norovirus for research purposes.

doi: 10.1038/s41586-022-04895-8

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