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免疫学:光に同調し脳に調整される概日回路がILC3および腸の恒常性を調節する

Nature 574, 7777 doi: 10.1038/s41586-019-1579-3

3型自然リンパ球(ILC3)は、炎症、感染、微生物相組成および代謝の重要な調節要因である。ILC3とニューロン細胞は、粘膜の個別の部位で相互作用することで粘膜防御を誘導することが示されている。それにもかかわらず、神経免疫回路が個体レベルで作動していて、外因性の環境シグナルを統合してILC3応答を調整するかどうかは分かっていない。今回我々は、マウスにおいて、光に同調し脳に調整される概日回路が、腸のILC3、腸の恒常性、腸の防御、宿主の脂質代謝を調節することを示す。腸のILC3では、時計遺伝子やILC3関連転写因子が概日発現を示すことが分かった。概日調節因子ArntlのILC3自律的な除去は、腸のILC3恒常性の破壊、上皮応答性の低下、マイクロバイオームの脱調節、腸感染への感受性の上昇、脂質代謝の障害につながった。ILC3内因性Arntlの喪失により、ILC3の腸の「郵便番号(postcode)となる受容体」が形作られた。特に、ILC3の時計は、明暗サイクル、摂食リズム、微生物からの合図により異なる調節を受け、光シグナルがILC3の重要な同調合図である。これに対応して、外科的あるいは遺伝的に脳の周期性の脱調節を誘導すると、ILC3の概日振動の擾乱、マイクロバイオームの脱調節、脂質代謝の変化につながった。我々の研究から、環境の光の合図を腸のILC3に翻訳する概日回路が、腸の健康、代謝、個体の恒常性を形成することが明らかになった。

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