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プラズマ乳酸菌の作用メカニズム

経口摂取時の取り込み機構

プラズマ乳酸菌はin vitro試験にてpDCを活性化し抗ウイルス因子であるIFN-αやIFN-β(type I IFNs)の産生を誘導することが示されている1)。また、プラズマ乳酸菌はマウスに経口投与することでパイエル板にて樹状細胞に取り込まれ、パイエル板中のpDCの活性を上昇させること2)、さらには腸間膜リンパ節のpDCも活性化することが報告されている1)。ヒトにおいてもプラズマ乳酸菌の経口摂取により血中のpDCを中心とした免疫細胞の活性化が確認されている3)

以上のことから、プラズマ乳酸菌は経口にて摂取された後、小腸に到達し、パイエル板の上皮に散在するM細胞によって体内に取り込まれ、パイエル板及び腸間膜リンパ節pDCを活性化する。活性化したpDCによって産生されたtypeI IFNsが血流を介して肺などの末梢組織に到達し、局所の抗ウイルス因子の発現を促進することによって抗ウイルス効果を発揮していると想定されている。(図3)

プラズマ乳酸菌の生体における作用機構

図3)プラズマ乳酸菌の生体における作用機構

一般的乳酸菌との免疫作用機構比較

細胞レベルにおいては、一般的な乳酸菌はマクロファージやmDCを活性化させ、IL-12を代表とする細胞免疫賦活作用のあるサイトカインの発現上昇により、Th1細胞やNK細胞が活性化することにより部分的な抗ウイルス効果が得られていると考えられる。プラズマ乳酸菌はマクロファージ・mDCに加えて、pDCにも作用するため、pDCが産生するIFNの発現上昇による直接的な抗ウイルス反応2)が起こる他、IFNに誘発されたNK細胞の活性化が確認されている4)。さらには抗原提示細胞としてのpDCの機能により、ウイルス抗原特異的なヘルパーT細胞、キラーT細胞、B細胞の分化誘導が引き起こされると考えられる。さらに、近年、pDCは粘膜における自然抗体であるIgAの発現上昇をも誘導するため、総じてウイルスに対する細胞性免疫及び液性免疫が上昇すると考えられる。

1)Jounai K, Ikado K, Sugimura T, Ano Y, Braun J, and Fujiwara D. Spherical lactic acid bacteria activate plasmacytoid dendritic cells immunomodulatory function via TLR9-dependent crosstalk with myeloid dendritic cells. PLoS One 7: e32588, 2012.
2)Jounai K, Sugimura T, Ohshio K, and Fujiwara D. Oral administration of Lactococcus lactis subsp. lactis JCM 5805 enhances lung immune response resulting in protection from murine parainfluenza virus infection. PLoS One Vol 10:e0119055.(2015)
3)Sugimura T, Takahashi H, Jounai K, Ohshio K, Kanayama M, Tazumi K, Tanihata Y, Miura Y, Fujiwara D, and Yamamoto N. Effects of oral intake of plasmacytoid dendritic cells-stimulative lactic acid bacterial strain on pathogenesis of influenza-like illness and immunological response to influenza virus. British Journal of Nutrition. 3:1-7, 2015.
4)Suzuki H, Ohshio K, Fujiwara D. Lactococcus lactis subsp. lactis JCM 5805 activates Natural Killer Cells via Dendritic cells. Bioscience, Biotechnology, &Biochemistry. 80(4):798-800, 2015.
5)藤原 大介. ウイルス感染防御を統括するプラズマサイトイド樹状細胞を活性化する乳酸菌の開発. 化学と生物 Vol.53、No.9(2015)

分子レベルでのメカニズム

各種TLR関連欠損マウス由来樹状細胞を用いた解析から、プラズマ乳酸菌のpDC活性化における分子ターゲットはTLR9/MyD88であることが分かっている。さらに、TLR9/MyD88を活性化させているのがプラズマ乳酸菌のDNAであることも示唆されている1)
また、そのDNA配列には特徴があり、pDC活性化に寄与する配列を多く含むことが発見された2)

プラズマ乳酸菌の生体における作用機構

1)PLoS One 2012
2)第18回日本ワクチン学会 Lactococcus lactis subsp. lactis JCM 5805由来DNAのpDC活性化配列の解析

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