Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 生物学# 免疫学

虫垂炎の原因と免疫反応に関する新しい知見

研究によって、虫垂炎における免疫細胞と腸内細菌の複雑な相互作用が明らかになった。

― 1 分で読む


appendicitis:appendicitis:免疫システムの洞察割があるらしい。研究によると、虫垂炎には免疫やバイ菌の役
目次

盲腸炎は、盲腸っていう大腸にくっついてる小さな袋が炎症を起こす一般的な医療緊急事態なんだ。全世界で約8.7%の人に影響を与えてるんだって。昔は、盲腸炎は盲腸の詰まり(便や腫瘍による)によって引き起こされるって考えられてたけど、最近の研究ではほとんどの患者には当てはまらないことがわかってきた。他の要因、たとえば腸内細菌の変化、遺伝、環境、感染症なんかも関係してるかもしれないけど、盲腸炎の原因や炎症がどうやって起こるかはまだ完全には理解されてないんだ。

盲腸炎における免疫反応

盲腸炎の重要な特徴の一つは、好中球っていう白血球が組織にいることなんだ。これらの細胞は炎症の場所に急いで集まってくる。歴史的な研究では、盲腸が盲腸炎のときにはT細胞や形質細胞など他の免疫細胞も増えるって示されていたけど、最近までこれらの適応免疫細胞の反応について詳しく調べられることはなかったんだ。

最近の発見では、盲腸炎のときに盲腸にいる細菌の種類と免疫反応の関連が見つかったんだ。盲腸にはいろんな種類の細菌がいて、これらの細菌の変化が免疫系の動きに影響を与えることがあるんだ。研究によると、Bacteroidesみたいな特定の細菌は数が減る一方で、FusobacteriumやPeptostreptococcusみたいな細菌は盲腸炎のサンプルでは増えることがわかったんだ。重症の場合、たとえば盲腸が破れてしまった時には、これらの有害な細菌がより多く見られるみたいで、炎症が悪化するかもしれないんだ。

B細胞と抗体の役割

B細胞は抗体を作る免疫細胞の一種なんだ。盲腸炎のとき、B細胞は特に活発に見える、特に成熟する場所ではね。盲腸炎のときには特定のタイプの抗体であるIgGが増えるんだ。これは体が感染や炎症と戦おうとして、より多くの抗体を作っていることを示唆してるんだよ。

私たちの研究では、盲腸炎におけるB細胞の反応を詳しく見たんだ。影響を受けた盲腸では、正常な盲腸と比べてB細胞の活性化が大幅に増加してることがわかったんだ。このB細胞の活動の増加は、特定の細菌の存在に起因している可能性があるんだ。

盲腸炎におけるT細胞の理解

B細胞と同様に、T細胞も免疫反応において重要な役割を果たしてるんだ。感染した細胞を認識して排除する手助けをするんだよ。盲腸炎のときには、ヘルパーT細胞みたいなさまざまなタイプのT細胞が存在するんだ。私たちの研究では、盲腸炎の間、盲腸でもT細胞が活発に働いてることがわかったんだ。

面白いことに、いくつかのT細胞は特定の感染によって駆動されているようだけど、活性化されたT細胞の多くは特定の感染ではなく、炎症に反応しているみたいなんだ。これはバイスタンダー活性化っていう現象で、T細胞が侵入する病原菌じゃなくて周囲の炎症環境によって活性化されることを指してるんだ。

盲腸炎における微生物の変化

盲腸はたくさんの種類の細菌の家で、これらの細菌のバランスが健康に影響を与えると言われてるんだ。私たちの研究では、盲腸炎のケースでの細菌群の分析も含めたんだ。特に穿孔盲腸炎の患者では、有害な細菌がより多く見られることがわかったんだ。これらの細菌の増加は、盲腸炎で見られる炎症や損傷に寄与しているかもしれないんだ。

さらに、私たちは盲腸炎の患者からのサンプルに含まれる細菌のDNAを分析する方法を使ったんだ。これによって、病気の間に細菌の構成がどう変わるかを理解する手助けになったんだ。比較してみると、健康な人と盲腸炎の人との間で細菌の構成に大きな変化が見られたんだよ。

腸のバリアの完全性と微生物の侵入

健康な腸には、有害な細菌が体に入るのを防ぐバリアがあるんだ。盲腸炎のとき、このバリアが損なわれることがあるんだ。私たちの研究では、盲腸炎の患者の細胞に変化が見られることがわかったんだ。この細胞に特定のストレスマーカーがあることは、彼らが圧倒されて正常に機能できなくなっていることを示唆してるんだ。

腸のバリアのこれらの混乱は、有害な細菌が盲腸の組織に侵入できる可能性を高めて、炎症やさらなる合併症を引き起こすことになっちゃうんだ。これらの変化を観察することで、盲腸炎が進行する一つの可能性のある経路を理解する手助けになるんだ。

細菌からの潜在的な抗原の調査

細菌が盲腸炎の免疫反応にどう影響するかを探るために、免疫細胞の活性化を引き起こすかもしれない細菌の特定の断片、抗原を探したんだ。最新のシーケンシング技術を使用して、盲腸から集めた細菌の遺伝子を調べて、免疫系の潜在的なターゲットを特定したんだ。

これらの細菌の抗原が存在することは、特にTヘルパー細胞が盲腸炎の間に活性化される理由を説明できるかもしれないんだ。これらの相互作用を理解することで、より良い治療法や予防策につながるかもしれないんだ。

結論と今後の方向性

盲腸炎は免疫系、腸内細菌、腸バリアの完全性が関わる複雑な状態なんだ。私たちの研究は、盲腸炎の間に免疫反応と細菌の変化が交差する方法について新たな洞察を提供してるんだ。さまざまな免疫細胞の役割や微生物群の変化を特定することで進展があったけど、盲腸炎の根本的なメカニズムについてはまだ学ぶことがたくさんあるんだ。

これらの分野のさらなる調査は、診断方法の改良、治療戦略の向上、腸の健康と全体的な健康の関係を深く理解するのに役立つかもしれないんだ。さらに、腸内微生物のバランスを回復することを目指した介入が、盲腸炎を効果的に予防したり治療したりできるかどうかを研究するかもしれないんだよ。

オリジナルソース

タイトル: Germinal center BCR maturation in appendicitis reveals a role for antigen-specific adaptive immune responses during disease

概要: Appendicitis is one of the most common abdominal emergencies globally, yet little is understood about the inflammatory mechanisms or potential drivers of disease. Neutrophil inflammation and increased cytokine expression such as IL-6 and IL-8 are hallmarks of appendicitis inflammation. However, early histological studies identified increased T and B cell infiltration during appendicitis, providing support for adaptive immune activation as well, although this has never been investigated in depth. We hypothesized that antigen-dependent activation of the adaptive immune response contributes to appendicitis pathology, in addition to the known innate-mediated processes. Via a series of transcriptomic approaches and lymphocyte repertoire analysis in human appendiceal tissue, we identified evidence of antigen-dependent B cell activation. Increased somatic hypermutation in the germinal center and plasma cell compartment was comprised of presumed high-affinity IgG and IgA B cells. We propose that the appendiceal microbiome acts as a source of antigen, as significant microbial dysbiosis was observed during appendicitis. This dysbiosis was characterized by outgrowth of pathobionts such as Parvimonas and oral biofilm-formers such as Fretibacterium and Fusobacterium, in line with previous reports. We also identified potential loss of epithelial barrier integrity via spatial transcriptomic analysis of the appendiceal epithelium, supporting the possibility of microbial invasion into the tissue during appendicitis. This study provides insight into the inflammatory mechanisms of a common disease and helps to define the immune and microbial compartment of an often-ignored organ, the appendix.

著者: Roshni Roy Chowdhury, E. Stewart, Z. Taghvaei, C. Leon, J. Shapiro, L. Zhu, L. Alpert, K. Turaga

最終更新: 2024-02-04 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578312

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578312.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。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

著者たちからもっと読む

類似の記事