炎症性腸疾患におけるMAIT細胞の役割
研究は、MAIT細胞とIL-26が腸の健康やIBDに重要だってことを強調してるんだ。
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目次
炎症性腸疾患(IBD)は、世界中の多くの人に影響を与えてるんだ。この病気には、クローン病(CD)と潰瘍性大腸炎(UC)の2つの主要な病気が含まれてる。IBDは腸に影響を与えて、すごく具合が悪くなることもある。科学者たちはIBDをたくさん研究してきたけど、まだ正確に何が原因なのかは分かってないんだ。でも、IBDの人は増えてる。
免疫系の役割
IBDは、通常は体を守る免疫系が、間違って腸を攻撃しちゃうと考えられてる。特別な免疫細胞、いわゆる非定型T細胞が感染に応答するのを手助けしてる。これらの細胞の一種が、粘膜関連不変T(MAIT)細胞って呼ばれてる。MAIT細胞は腸を健康に保つために重要な役割を果たしてるんだ。MAIT細胞の働きを知ることで、IBDがどう発展するかを科学者たちは理解できるかもしれない。
体内のMAIT細胞
MAIT細胞は血液や腸のT細胞のごく一部を占めてる。これらの細胞はTCR Vα7.2っていう特定の受容体を持ってて、体内の特定の分子を検出するのを助けてる。MAIT細胞は腸内にいる微生物が作る産物に応答するんだ。IBDが発生すると、これらの微生物のバランスが崩れて、腸内マイクロバイオームの多様性が減るんだ。面白いことに、より多様なマイクロバイオームはMAIT細胞の活性化を減らすみたいだけど、逆に多様性が少ないと増加しちゃうみたい。
研究者たちは、MAIT細胞がIBDの発展に関与してる可能性があるって示してるけど、具体的にどういうふうに関わってるかはまだ完全には理解されてない。
MAIT細胞と炎症
MAIT細胞は活性化されるとすごく迅速に反応するんだ。特定のシグナル分子、いわゆるサイトカインを生成するんだけど、その中にIL-26っていう比較的新しいものが含まれてる。IL-26はげっ歯類には見られないから、科学者たちはこれが炎症に与える影響を簡単には研究できないんだ。ヒトの特徴を持つマウスを使った研究では、IL-26が大腸炎の症状を軽減するのに役立つことが示された。これから、IL-26はIBDにおいて保護的な役割を持つかもしれないってことが分かる。
IBDとMAIT細胞の研究
MAIT細胞とIBDについてもっと知るために、科学者たちは実験にマウスを使うことが多い。でも、これらの動物モデルは必ずしも人間のMAIT細胞が腸でどう働くかを正確に反映してるわけじゃないんだ。IL-26がマウスには存在しないことで、さらにこの研究は複雑になってる。これらの課題に対処するために、研究者たちは人間の腸の3Dモデル、腸オルガノイド(IO)を作った。このオルガノイドは人間の腸組織の構造を模倣してて、MAIT細胞やIL-26の研究にとって貴重なプラットフォームを提供してる。
実験
この研究は、クローン病の人々のMAIT細胞を調べることを目的としてた。患者から取り出した組織サンプルを手術中に集めて、手術の直前に血液サンプルも採取したんだ。研究者たちは、CD患者のMAIT細胞を健康な人のMAIT細胞と比較したかったんだ。
CD患者におけるMAIT細胞の発見
CD患者の組織を調べたところ、研究者たちはMAIT細胞が健康な人と比べて血液や炎症のある腸の部分で少ないことを発見した。さらに、CD患者のMAIT細胞は健康な人のものとは異なる外見をしてることにも気づいた。
詳細な分析では、炎症のある組織のMAIT細胞がより高い活性状態にあることが示された。これは、活性化マーカーのCD69の存在によって示される。つまり、MAIT細胞は炎症の間にもっとアクティブってこと。血液サンプルでも、MAIT細胞の割合は健康な人と比べてCD患者では低かった。
MAIT細胞の特徴
研究者たちはCD患者のMAIT細胞の特徴をさらに詳しく調べた。彼らは活性化状態やシグナルに対する反応の違いを見つけた。たとえば、活性化されたMAIT細胞は、エネルギー使用の面で「ストレス」を受けてる兆候を示した。他のT細胞と比べて、機能を維持するためにもっとグルコースが必要だったんだ。
研究は、CD患者ではMAIT細胞が少なく、さらに活性化してることを示してて、炎症の際の機能の変化を示唆してるかもしれない。
MAIT細胞によるIL-26の産生
研究では、MAIT細胞がIL-26をどのように産生するかにも焦点を当てたんだ。IL-26は主に健康な腸組織に見られて、腸がうまく機能するのを助ける役割を持ってる。でも、CD患者の炎症のある組織では、IL-26を産生するMAIT細胞の数が減ってた。CD患者の血液中のMAIT細胞は、健康な人に比べてIL-26のレベルが高いことも分かった。
IL-26と腸の健康
IL-26が腸の健康にどう影響するかを調べるために、研究者たちは人間の腸オルガノイドにIL-26を加えた。彼らは、IL-26が腸の強いバリアを維持するのを助ける遺伝子の発現を促進することを発見した。これは、健康なバリアが有害な物質が体に入るのを防ぐのに重要なんだ。
研究者たちが腸オルガノイドをTNFαっていう炎症促進シグナルで刺激したとき、IL-26が腸組織を損傷から保護することが分かった。具体的には、IL-26はTNFαによる組織の完全性への有害な影響を減少させ、腸の内壁の回復を助けた。
MAIT細胞とオルガノイドとの相互作用
MAIT細胞が腸組織とどう相互作用するかを見るために、研究者たちはMAIT細胞をIOと24時間共培養した。彼らは、MAIT細胞がオルガノイドに向かって移動し、腸の細胞の近くにいることを観察した。このモデルは、MAIT細胞のような免疫細胞が腸内環境でどう振る舞うかを理解するのに役立つんだ。
結論
全体的に、これらの発見はMAIT細胞とIL-26が腸の健康を維持する上での役割や、IBDへの関与について新たな洞察を提供してる。CD患者におけるMAIT細胞の減少とIL-26の産生の変化は、これらの要素が病気のプロセスに重要な役割を果たすかもしれないことを示唆してる。
腸オルガノイドのような高度なモデルを使うことで、研究者たちはIBD患者の腸の健康を守ったり回復させる方法を探ることができる。今後の研究では、適切な免疫応答を復元し、腸内のMAIT細胞やIL-26の保護機能を高める新しい治療戦略が特定されるかもしれない。
これらのメカニズムを理解することで、IBDの管理がより良くなって、患者の生活の質が向上する可能性があるんだ。
タイトル: Unveiling the guardians: IL-26-expressing MAIT cells protect epithelial barrier function and are dysregulated in Crohn's disease
概要: BACKGROUND & AIMSInflammatory bowel disease (IBD) is characterized by a dysregulated immune response against the hosts microbiome. Mucosal-associated invariant T (MAIT) cells recognize microbiota-derived riboflavin metabolites and play a crucial role in mucosal homeostasis. However, their specific role in IBD remains enigmatic. MAIT cells express IL-26, a novel IL-10 family cytokine with a controversial role in IBD. We investigated the functions of MAIT cells and IL-26 in IBD using a unique combination of state-of-the-art 3D human intestinal tissue models and clinical samples. METHODSWe analyzed MAIT cells from the peripheral blood and intestinal tissue of Crohns disease (CD) patients, using immunofluorescence staining and flow cytometry to describe the phenotype and IL-26 expression of MAIT cells. We used 3D iPSC-derived intestinal organoids as a complex in vitro model of human tissue and RNA sequencing and functional assays such as wound healing assay to study the role of IL-26 in mucosal homeostasis and inflammation. RESULTSWe observed a reduction of MAIT cells in the peripheral blood of CD patients compared to healthy donors (1.5 {+/-} 0.4%; 4.1 {+/-} 1.1%; p < .0065) and a significant decrease of MAIT cells in inflamed compared to non-inflamed ileum of CD patients (0.1 {+/-} 0.03%; 0.17 {+/-} 0.05%; p < .042). MAIT cells were found pathologically activated in inflamed tissue, exhibiting differences in CD8 and CD4 expression and dysregulation of IL-26 expression. Furthermore, we demonstrated a protective role of IL-26 in mucosal homeostasis and inflammation in the iPSC-derived organoid model. CONCLUSIONOur results show a crucial role for IL-26 and MAIT cells in the homeostasis of intestinal tissue and in the pathogenesis of IBD. These cells may therefore represent new therapeutic targets for CD patients.
著者: Jan Fric, V. Bosakova, B.-J. Ke, M. Hortova Kohoutkova, I. Papatheodorou, F. Kafka, M. D. Zuani, S. Santhosh, F. Biscu, S. Abdurahiman, I. D. Greef, S. Verstockt, B. Verstockt, S. Vermeire, R. J. Arguello, G. Matteoli
最終更新: 2024-06-03 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.02.597015
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.02.597015.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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