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アラジル症候群と胆道閉鎖症における線維症の理解

特定の小児疾患における線維症が肝臓の健康にどのように影響するかの調査。

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アラジル症候群における線維アラジル症候群における線維症の洞察関係があることがわかったよ。研究によると、肝臓の健康と免疫反応の間に
目次

線維症は、組織が怪我や炎症のせいで厚くなったり、瘢痕化したりする過程だよ。治癒の際に線維症は普通のことだけど、あまりにも多すぎると害になることもある。実際、先進国のほぼ半分の死因に関係しているんだ。過剰な線維症が多く見られるのは肝臓で、長期的な肝損傷が続く炎症を引き起こすと起こることがあるんだ。怪我の種類によって、肝臓の線維症のパターンは違ってくる。

アラジル症候群と胆道閉鎖症

アラジル症候群(ALGS)と胆道閉鎖症はどちらも子供に影響を与える肝臓の病気。肝臓の修復や線維症の進行に関わるけど、方法は違うよ。例えば、ALGSの子供たちは胆道閉鎖症の子供たちよりも橋状線維症が少ないけど、細胞周囲線維症が多い傾向にあるんだ。

面白いことに、ALGSの子供の約25%は、大人になるまで肝移植を必要とせずに成長できるんだ。多くの場合、黄疸やかゆみなどの症状は時間が経つと自然に改善することがあるんだよ。ALGSの線維症を研究することで、この病気で起こる特定のプロセスを特定し、肝線維症を変える方法を探ることができるんじゃないかと思う。

ノッチシグナリングの役割

ノッチシグナリングは、組織の成長と維持を助ける体内の重要なシステムなんだ。このシグナル経路の変異は、発達の問題や癌に繋がることがあるよ。アラジル症候群の主な原因は、このシステムの一部であるJAGGED1の変化なんだ。これが胆管に問題を引き起こし、体内の免疫機能を乱すこともある。胆管の問題からの炎症は肝臓の線維症を引き起こし、肝損傷によってその地域に引き寄せられる様々な免疫細胞に影響されるんだ。

さらに、免疫系の特定の細胞は線維症の進行を遅らせることができるよ。ノッチシグナリングは、肝臓や胸腺で免疫細胞の一種であるT細胞がどのように形成されるかにも関与していることが知られているんだけど、この過程におけるJAG1の具体的な機能はまだ不明なんだ。また、ALGSの患者は感染症にかかりやすいことが指摘されているけど、これはノッチシグナリングとは関係のない他のメカニズムによるものかもしれないから、ALGSの免疫の問題が肝臓病や線維症にどう影響するかが疑問になるね。

肝臓と免疫系の相互作用の調査

肝臓と免疫系の相互作用を調べるために、研究者たちはアラジル症候群をシミュレートしたJag1Ndr/Ndrというマウスモデルを見たんだ。彼らはALGSの子供たちからの肝臓サンプルで結果を検証したよ。いろいろな先進的な技術を使って、免疫細胞が肝細胞とどのように相互作用するかを測定したんだ。

彼らの調査結果は、JAG1が肝線維症において複数の役割を果たしていることを示していて、肝細胞が怪我にどう反応し、T細胞がどう発達するかに影響を与えていることが分かった。これは、肝臓病におけるノッチシグナリングを標的にした新しい治療法を見つけるための枠組みを作るんだ。

Jag1Ndr/Ndrマウスの特徴

Jag1Ndr/Ndrマウスは、ALGSの子供たちに見られるような肝臓の変化、例えば細胞周囲線維症や肝臓近くの血管内の圧力の増加を示すんだ。これらのマウスは早い段階から黄疸を発症し、胆管の問題の明らかな兆候を見せるけど、年齢が上がるとこれらの症状は改善することがあるんだ。特定の染色技術を使った研究では、これらのマウスのさまざまな段階で異なる線維症のレベルが示されたよ。

さらに、脾臓の大きさは通常肝臓の健康の指標となるけど、Jag1Ndr/Ndrマウスの脾臓は大きくなっていて、肝機能に問題があることを示唆しているんで、これは人間の患者の結果と似ているんだ。

Jag1Ndr/Ndrマウスにおける肝細胞の発達

研究者たちは、Jag1Ndr/Ndrマウスにおける肝細胞、つまり肝細胞がJAG1の欠失によってどう影響を受けるかを、特に胆管損傷の際に調べたよ。彼らは、未熟な肝細胞の数は大幅に増加したけど、完全に発達した肝細胞の数は減少したことを発見したんだ。この変化は、これらの細胞が成熟して肝損傷にどう反応するかに問題があることを示しているよ。

結果として、JB1Ndr/Ndrマウスの肝細胞は「未熟な」プロファイルを示していて、それが彼らの活性化能力や炎症信号への反応に影響を与えているんだ。この活性化の不全は、肝損傷の際に肝臓に来れる免疫細胞の数にも制限をかけるかもしれないね。

免疫細胞の組成

次に、研究者たちはJag1Ndr/Ndrマウスの免疫細胞に注目したよ。彼らは、これらのマウスの肝臓において、健康な対照群と比べてT細胞、特にCD4+ T細胞が大幅に減少しているのに気づいたんだ。肝損傷は通常、より多くの免疫細胞を引き寄せるはずなのに、通常集まるはずの場所にはT細胞が少なかったんだ。

これらの結果は、免疫系が進行中の肝損傷にどう反応するかに混乱が生じていることを示唆しているよ。さらに分析したところ、免疫細胞が成熟する胸腺でのT細胞の発達もJag1Ndr/Ndrマウスでは損なわれていることがわかったんだ。

胸腺の発達とT細胞の分化

これらのマウスでは、T細胞の発達に関与する器官である胸腺が、初期段階で通常より小さいけど、後には標準的なサイズに達していたよ。ノッチシグナルの存在はT細胞の成熟にとって非常に重要で、これらのプロセスの変化が観察されたんだ。

未熟な胸腺では、いくつかのT細胞タイプが著しく減少していて、他のタイプ、例えば調節T細胞はより多く見られた。このことは、これらのマウスにおける免疫系のバランスや全体的な健康が変わっていることを示唆していて、ALGSで見られる問題に寄与する可能性があるよ。

T細胞の機能

これらのT細胞がどれだけ機能するかを分析するために、研究者たちはJag1Ndr/NdrマウスからのT細胞をT細胞が欠けたマウスに移植する実験をしたんだ。このアプローチで、T細胞が炎症にどう反応するかを見ることができたよ。結果は、Jag1Ndr/NdrのT細胞は重大な炎症を引き起こさず、T細胞の活性化が必要な挑戦にも効果的に反応しなかったことを示したんだ。

この発見は、免疫細胞が必要とされるときに肝臓に移動できるけど、活性化やその結果生じる活動が妨げられている可能性があることを示唆していて、肝線維症の問題に寄与しているかもしれないね。

肝線維症への影響

研究者たちはさらに、Jag1Ndr/NdrマウスのT細胞が肝線維症にどのように影響するかを調べるために、肝損傷を引き起こす方法を用いたんだ。Jag1Ndr/NdrマウスのT細胞は健康なマウスに比べて肝臓での線維症の発生が少ないことが分かったよ。観察された違いは特に胆管周りで目立っていて、Jag1Ndr/NdrのT細胞が線維化反応を制限しているようだったんだ。

この研究は、炎症を促進する能力があまり高くないJag1Ndr/NdrマウスのT細胞が、それでも肝線維症に影響を与える可能性があることを示唆していて、免疫の組成がALGSのような状態で線維症がどう発展するかに影響を与えることを示しているんだ。

結論

肝細胞と免疫系の相互作用は複雑で、特にALGSのような病気ではそうなんだ。JAG1タンパク質の破壊は、肝細胞の成熟や免疫細胞の機能に影響を与え、特有の線維症を引き起こすことにつながるよ。この理解は、免疫系の特定の経路を標的にした新しい治療アプローチに繋がる可能性があるんだ。

この研究結果は、肝臓と免疫系の発達におけるJAG1の重要性を強調していて、一方の領域の異常が他方にどのように影響するかを明らかにし、最終的には肝臓の全体的な健康に影響を及ぼすんだ。今後の研究が、これらの相互作用を深く理解し、肝臓病をより良く管理するためにどのように影響を与えられるかを探る上で重要になるだろうね。

オリジナルソース

タイトル: Jag1 Insufficiency Disrupts Neonatal T Cell Differentiation and Impairs Hepatocyte Maturation, Leading to Altered Liver Fibrosis

概要: Fibrosis is a physiological tissue repair mechanism, but excessive fibrosis can disrupt organ function. Alagille syndrome (ALGS), which is caused by mutations in the Notch ligand JAGGED1, results in bile duct paucity, neonatal cholestasis, and a characteristic fibrotic response. Here, we show that Jag1Ndr/Ndr mice, a model for ALGS, recapitulates ALGS-like pericellular fibrosis. Single-cell RNA-seq and multi-color flow cytometry characterization of the liver and spleen revealed immature hepatocytes and paradoxically low intrahepatic T cell infiltration in cholestatic Jag1Ndr/Ndr mice, despite an enrichment in extrahepatic (thymic and splenic) regulatory T cells (Tregs). Jag1Ndr/Ndr lymphocyte immune and fibrotic capacity was tested with adoptive immune cell transplantation into Rag1-/- mice, challenged with dextran sulfate sodium (DSS) or bile duct ligation (BDL). Transplanted Jag1Ndr/Ndr lymphocytes were less inflammatory with fewer activated T cells than Jag1+/+ lymphocytes, in response to DSS. Cholestasis induced by BDL in Rag1-/- mice with Jag1Ndr/Ndr lymphocytes resulted in periportal Treg accumulation and three-fold less periportal fibrosis than in Rag1-/- mice with Jag1+/+ lymphocytes. Finally, we show that the Jag1Ndr/Ndr hepatocyte expression profile and Treg overrepresentation are corroborated by transcriptomic data from children with ALGS. In sum, these data lead to a model in which Jag1-driven developmental hepatic and immune defects interact to determine the fibrotic process in ALGS.

著者: Emma R Andersson, J. Masek, I. Filipovic, N. K. Van Hul, L. Belicova, M. Jirouskova, D. V. Oliveira, A. M. Frontino, S. Hankeova, J. He, F. Turetti, A. Iqbal, I. Cervenka, L. Sarnova, E. Verboven, T. Brabec, N. K. Bjorkstrom, M. Gregor, J. Dobes

最終更新: 2024-03-26 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.24.513578

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.24.513578.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/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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