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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)


一般的乳酸菌との免疫作用機構比較

一般的な乳酸菌の抗ウイルス効果は、免疫細胞であるマクロファージやmDCの活性化が主要なメカニズムと考えられている。これらの細胞が活性化することで、IL-12を代表とするサイトカインの発現が上昇し、Th1細胞やNK細胞が活性化して、部分的な抗ウイルス効果が得られると考えられる。
一方でプラズマ乳酸菌は、マクロファージやmDCに加えてpDCにも作用するため、pDCが産生するIFNによる直接的な抗ウイルス反応2)や、IFNによって活性化するNK細胞の効果4)も期待できる。
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。また、pDCは粘膜における自然抗体であるIgAの誘導にも関与することが近年明らかとなっており、プラズマ乳酸菌によってウイルスに対する細胞性免疫及び液性免疫が幅広く上昇すると考えられる。


分子レベルでのメカニズム

各種TLR遺伝子欠損マウス由来の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、プラズマ乳酸菌のDNAがTLR9/MyD88の活性化に重要であることも示唆されている1)。
また、プラズマ乳酸菌の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明らかになっている6)。

プラズマ乳酸菌 メカニズム動画

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. Br J Nutr. 114:727-733, 2015. 
4)Kato Y, Kanayama M, Yanai S, Nozawa H, Kanauchi O, Suzuki S. Safety evaluation of excessive intake of Lactococcus lactis subsp. lactis JCM 5805: a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group trial. Food Nutr Sci. 9: 403-419, 2018.
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.
6)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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プラズマ乳酸菌研究レポート

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