腸内トリプトファン代謝の微生物リモデリングとインドール-3-乳酸産生は、ヒトおよびサミアン免疫不全ウイルス感染症における上皮バリア修復とウイルス抑制を制御する

2025年2月9日 17:25

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渾身の論文プレスリリース2025年02月07日オープンアクセス

腸内トリプトファン代謝の微生物リモデリングとインドール-3-乳酸産生は、ヒトおよびサミアン免疫不全ウイルス感染症における上皮バリア修復とウイルス抑制を制御する

https://www.mucosalimmunology.org/article/S1933-0219(25)00011-X/fulltext

Clarissa Santos Rocha∙Katie L. Alexander∙Carolina Herrera∙ ... ∙Sumathi Sankaran-Walters∙Phillip D. Smith∙Satya Dandekarsdandekar@ucdavis.edu... Show more

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要旨

多くの炎症性疾患は微生物異常症を引き起こす。ヒト免疫不全ウイルス-1（HIV）感染は、腸の完全性を破壊し、修復／再生経路を破壊し、粘膜免疫を障害し、微生物異常症を促進する。しかし、ウイルス感染で炎症を起こした腸の修復機構を駆動する微生物代謝機構については、よくわかっていない。我々は、in vivoのシミアンイムノデフィシエンシーウイルス（SIV）感染非ヒト霊長類HIV/AIDSモデル、ex vivoのHIV感染ヒト大腸摘出物、および初代ヒト腸管上皮細胞という多方面からのアプローチを用いて、ウイルス性炎症腸において腸内微生物が上皮バリアと粘膜免疫を回復させる能力とそのメカニズムについて研究した。静脈内感染はトリプトファン（TRP）代謝を再プログラムし、粘膜バリア破壊と免疫抑制に関連するキヌレニン異化物レベルを増加させた。ラクチプランタラム（Lactiplantibacillus plantarum）またはビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティス（Bifidobacterium longumsubsp. infantis）をSIV感染腸管内腔にin vivoで投与すると、微生物のTRP代謝がインドール-3-乳酸（ILA）産生へと急速に再プログラムされた。この転換は、粘膜T細胞におけるIL-22シグナルの誘導とアリール炭化水素受容体の活性化を通じて、上皮の修復を促進し、抗ウイルス防御を強化した。さらに、ヒト大腸組織摘出片を生体外でILA処理すると、粘膜炎症性サイトカインの産生と細胞の活性化が抑制され、HIVの複製が阻害された。この知見は、TRPからILAへの微生物代謝リプログラミングとそのメカニズムが、ウイルス病原性の影響を緩和し、HIV根絶のための粘膜防御を強化する治療の可能性を強調するものである。

キーワード

はじめに

抗レトロウイルス療法（ART）の進歩により、ヒト免疫不全ウイルス-1（HIV）の複製は効果的に抑制され、罹患率や死亡率は減少した。しかし、ARTではHIVリザーバーを根絶することはできず、免疫系の機能を完全に回復させることもできない。胃腸（GI）粘膜は、HIVおよび類人猿免疫不全ウイルス（SIV）感染の初期の標的である。1-3ウイルス感染の初期には、深刻な粘膜CD4+T細胞の枯渇と腸上皮の破壊が起こり、腸の炎症、粘膜免疫の低下、微生物異常の原因となる。ARTはHIVの複製を抑制するが、腸管バリアの損傷を一貫して修復したり、粘膜免疫の完全な回復を誘導したりすることはできず、治療や宿主免疫介在性のHIV根絶の妨げとなっている。腸管バリアの修復と免疫回復のための標的および候補経路の同定は、ウイルスの病原性作用に対抗し、粘膜の抗ウイルス免疫防御を強化する機会を提供する。

8,12-14。ウイルス感染した腸内微小環境における宿主と微生物の相互作用と微生物代謝を理解することで、微生物が主導する腸粘膜の修復と再生、および粘膜細胞応答のメカニズムが明らかになる可能性がある。いくつかの炎症性疾患において、マイクロバイオームの多様性を回復させ、腸内微小環境を修復するためにロボティクスが検討されてきた。しかし、腸内ウイルス感染症、特にHIV感染症において、炎症腸内微小環境に代謝的に応答し、腸管修復を促進するプロバイオティクスの能力については完全には解明されていない。腸内環境の修復とマイクロバイオームの多様性の回復を目的としたプロバイオティクスの補充は、HIV感染症における一貫性のない臨床転帰をもたらした。さらに、炎症を起こした腸内環境におけるこれらの微生物の代謝応答は、微生物の増殖・コロニー形成をサポートするだけでなく、宿主の粘膜修復を誘導するのにも不十分である可能性がある。以前、SIVに感染したアカゲザルの炎症腸内にラクチプランタラム（旧ラクトバチルス、LP）を導入すると、腸の炎症が抑制され、上皮バリアが速やかに修復されることが報告された18,19。イフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティス（BI）の投与は、ヒトの乳児およびマウスモデルにおいて、腸管バリア機能を強化し、壊死性腸炎の死亡率を低下させることが示されている。宿主粘膜の修復を活性化するための、急性炎症腸内環境で産生される微生物代謝産物の役割については、十分に研究されていない。

高度に多機能な臓器である消化管粘膜には、腸管免疫系、神経系、内分泌系が存在する。リプトファン（TRP）代謝は、キヌレニン（KYN）とセロトニン（5-HT）代謝産物の産生を通じてこれらのシステムと交差し、複数のレベルで腸内微小環境に影響を与えている25。HIVおよびSIV感染症では、TRPの異化作用が亢進し、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ1（IDO1）活性の亢進を通じてKYN代謝物のレベルが上昇する12,26。KYN経路は、Tヘルパー17（Th17）細胞の分化阻害とT制御（Treg）細胞の誘導を通じて粘膜免疫を障害し、粘膜免疫応答を減弱させる。

本研究では、in vivoSIV HIV/AIDSモデルを用いて、ウイルス感染した腸粘膜におけるLPとBIの代謝反応と機能能力を調べ、ART非存在下でHIVによる腸上皮障害を回復させるメカニズムを明らかにした。SIVで炎症を起こした腸にLPまたはBIを投与すると、TRP代謝の微生物によるリプログラミングが速やかに起こり、TRPの異化産物であるインドール-3-乳酸（ILA）の産生が増加した。LAは、生体外で腸粘膜T細胞にIL-22産生を誘導し、IL-22を介した腸上皮再生のメカニズムを明らかにした。ヒト幹細胞由来の上皮単層とヒト大腸組織摘出物を生体外で培養し、ILAの効果がアリール炭化水素受容体（AhR）の活性化を通じて媒介されることを見出した。さらに、ILAは、HIV誘導性の炎症性サイトカイン反応とT細胞の活性化を緩和することにより、HIV感染を阻害した。これらの知見は、HIVおよびSIV感染により炎症を起こした腸内微小環境において、微生物の代謝リモデリングがTRP-to-ILAに重要な役割を果たし、腸上皮の修復を促進し、抗ウイルス宿主防御を強化することを明らかにした。

結果

IV感染により、腸粘膜におけるTRP代謝およびKYN異化物レベルが増加する

IVおよびSIV感染はTRP代謝を増加させ、KYN経路を活性化することが知られている。RPはIDO1（キヌレニン経路）によってKYN異化物に代謝され、一方、トリプトファン水酸化酵素1（TPH1）はTRPを5-HT（セロトニン）とその異化物に変換する（図1A ）。そこで、SIV（SIVmac251）感染アカゲザルの腸粘膜コンパートメントにおいて、SIV慢性感染がKYN経路に及ぼす影響を検討した。SIV感染（SIVpos）動物の回腸内腔内容物のntargeted metabolomic profilingにより、SIV陰性（SIVneg）対照と比較して最も変化した粘膜代謝過程が同定された。ウイルス感染は、試験動物のウイルス量とCD4+ T細胞数の測定によって評価した（補足図1）。一次急性感染時の末梢血サンプルのウイルス量は、血漿1mLあたり107SIV RNAコピーの範囲であったが、慢性SIV感染時には104～105RNAコピーに減少した。ウイルス複製が活発なニマルは、末梢血コンパートメントでCD4+ T細胞の減少を示した。SIV陰性動物では、CD4+ T細胞数は末梢血1μl当たり1000～1500個の範囲に存在した。慢性SIV感染下では、CD4+ T細胞数は500以下に減少した（補足図1）。腸管内腔内容物の代謝産物の部分最小二乗判別分析（PLS-DA）では、SIVpos動物とSIVneg動物の間で有意な分離がみられ、SIV感染が腸管メタボローム・プロファイルを大きく変化させ、重要なことは粘膜感染部位であることが示された（図1B）。管腔内容物中の158の代謝物の合計が、SIV感染時に有意に変化した（Fold Change ≥ 1.5、p ≤ 0.05、q < 0.2）。これらの代謝物において最も顕著な変化は、脂質およびアミノ酸代謝経路に沿ったものであった（補足表1）。本研究では、SIV感染時のキヌレニン経路を中心とした粘膜TRP代謝に主眼を置いたため、メタボローム解析の対象をアミノ酸代謝に絞った。その結果、TRP代謝はSIV感染時に最も顕著に変化するアミノ酸経路のひとつであることが明らかになった（p < 0.001,図1C ）。キヌレニン異化の顕著な増加がSIV感染中に検出され、キサンチュレン酸（XA）、キヌレン酸（KA）、N-ホルミルアントラニル酸（NFAA）、ピコリン酸（PA）、キノリン酸（QA）を含むいくつかの下流KYN代謝物レベルの有意な増加によって反映された（図1D）。TRPとKYNのレベルには有意な変化は見られなかった（補足図1）。TRPとKYNのレベルを一定に保つ代謝経路は、厳密に制御されていると考えられる。KYNの異化物レベルが上昇しているにもかかわらず、KYNレベルの変化がわずかであるか、あるいは重要でない場合は、TRP代謝の増加がKYN産生の増加につながった可能性がある。KYNの異化作用の亢進は、粘膜のKYNレベルを低下させようとする宿主の粘膜反応に対抗する可能性がある。KYN代謝の変化は、腸組織におけるIDO1、キヌレニン3-モノオキシゲナーゼ（KMO）およびキヌレニナーゼ（KYNU）を含むKYN異化に関連する遺伝子の発現の増加によって検証され、反映された（補足図2）。トランスクリプトームおよびメタボローム・プロファイルを総合すると、慢性SIV感染時に腸粘膜でKYNの異化が亢進していることが明らかになり、粘膜免疫に重大な影響を及ぼすことが示唆された。

図1 慢性SIV感染時に変化する腸管トリプトファン代謝。A）キヌレニン（KYN）と5-ヒドロキシトリプタミン（5-HT）経路を介した真核生物のトリプトファン代謝の概要。リプトファン代謝は消化管における免疫-神経内分泌軸と交差する。B) SIVpos動物（n = 24ループ）の腸管内腔内容物のメタボロームプロファイルは、Partial least squares discriminant analysis（PLS-DA）により、SIVneg対照（n = 23ループ）と大きく異なっていた。合計831代謝物がこの分析に含まれた。C）アップレギュレートされたアミノ酸のMetabolite Set Enrichment Analysis（MSEA）により、TRP代謝がSIV感染時（n＝24ループ）にSIVneg（n＝23ループ）と比較して顕著に変化していることが明らかになった。D) KYN異化物、キサントレン酸（XA）、キヌレン酸（KA）、N-ホルミルアントラニル酸（NFAA）、ピコリン酸（PA）、キノリン酸（QA）のレベルは、SIV感染動物（n = 24ループ）の腸管内腔内容物において、SIVneg動物（n = 23ループ）と比較して増加していた。

PとBIはSIV感染腸におけるTRP代謝を再プログラムする

ウイルス性炎症腸内微小環境における微生物LPとBIの代謝反応と影響を調べるため、これらの微生物をSIVposマカクの回腸に導入し、特にTRPとKYNの異化に重点を置いて代謝経路の変化を解析した。腸管内腔内容物のメタボローム・プロファイルをPLS-DAで解析したところ、LPまたはBIを投与したSIVposマカクと未投与のSIVposマカクとで明瞭な分離が見られ、LPとBIが腸粘膜代謝過程の顕著な変化に寄与していることが示された（図2A ）。LPとBIのいずれも、ウイルス感染した腸粘膜のTRP代謝をリモデリングする顕著な能力を示し、インドール-3-乳酸（ILA）の産生を有意に増加させた（図2B）。この増加は、TRPからILAへの微生物変換に起因するもので、このプロセスは主にこれらの属の種によって行われる。これらの結果は、LPとBIが、ウイルス性炎症を起こした腸内のTRP代謝を迅速に再プログラムし、炎症が主導するKYN経路からILA産生へと転換させる能力を持つことを強調している（図2C）。これらの微生物はまた、SIVneg健常対照者の腸粘膜のメタボローム・プロファイルに、ILAレベルの上昇を含む変化を誘導した（補足図3）。SIVneg動物の腸管内腔内容物において、LPはILAレベルの7倍（p < 0.05）の増加を引き起こし、BIはILAレベルの45.72倍（p < 0.05）という顕著な増加を示した。このデータは、LPとBIが、腸内のTRP代謝をILA産生に向かわせ、腸上皮のバリア修復／再生経路にプラスの影響を与えるという役割と重要性を強調している。したがって、HIVやSIVに感染してウイルス性炎症を起こした腸でこれらの微生物が失われると、腸粘膜の修復・再生に悪影響を及ぼす。

図2 SIV感染腸内細菌がトリプトファン異化を大規模にリプログラミングしている。A) SIVpos動物（n = 9）の腸管内腔内容物のメタボロームプロファイルは、PLS-DAによりLP（SIVpos+LP、n = 7）またはBI（SIVpos + BI、n = 8）で処理したSIVpos動物と著しく異なっていた。合計831代謝物がこの解析に含まれた。B) ネットワーク解析により、SIVpos対SIVneg、SIVpos+LP対SIVpos、SIVpos+BI対SIVpos組織を含むいくつかの比較において、腸管内腔内容物中のトリプトファン由来代謝物を示した。赤丸は有意に増加した代謝物を示す。赤丸は統計的に有意な変化のない代謝物を示す。円の直径（ノードの大きさ）は変化量に比例する。IVpos（n = 24）、SIVneg（n = 23）、SIVpos+LP（n = 7）、SIVpos+BI（n = 8）。C）SIVneg（n＝9）、SIVpos（n＝9）、SIVpos＋LP（n＝7）およびSIVpos＋BI（n＝8）動物の管腔内容物中のILAレベルを測定した。D) ヒートマップは、SIV感染時およびLPまたはBI投与時の炎症に関連する遺伝子発現の変化を示している。eatmapは、いくつかの比較を通して、Treg（E）およびTh17細胞（F）関連遺伝子の発現の変化を示している： IVpos対SIVneg、SIVpos+LP対SIVpos、SIVpos+BI対SIVpos。回腸組織における遺伝子発現プロファイルをRNA-seq解析で評価した。IVpos（n＝3）、SIVneg（n＝4）、SIVpos＋LP（n＝3）、SIVpos＋BI（n＝3）。この図の凡例中の色に関する言及の解釈については、この論文のウェブ版を参照されたい)。

SIV感染腸におけるPとBIによる遺伝子発現のリモデル

腸組織のランスクリプトーム解析から、LPとBIがSIV感染腸粘膜の粘膜炎症、免疫細胞、上皮バリア完全性を制御する遺伝子発現に与える影響が示された。KYNの代謝を促進する遺伝子（IDO1、KMO、KYNU）の発現増加が、LPまたはBIを投与したマカクの回腸組織で検出された（補足図4）。さらに、LPとBIは腸の炎症に関連する遺伝子の発現を減少させた（図2D）。

IDO-1によるRPのKYNへの異化は、Th17細胞ではなくTreg細胞へのCD4+ T細胞の分化を調節し、粘膜免疫応答を減弱させる6,11,29HIVおよびSIV感染は、粘膜Th17 CD4+T細胞の深刻な喪失、粘膜免疫応答の障害、上皮バリアの破壊を引き起こす6,11,34。これまでの報告と一致するように、SIV感染動物の腸管では、SIV陰性対照と比較して、Th17 T細胞応答を活性化する遺伝子の発現が減少し、Treg細胞の分化と機能を制御する遺伝子の発現が増加していた。LPまたはBIはいずれも、粘膜のTh17細胞関連遺伝子の発現を顕著に増加させ、Treg細胞関連遺伝子の発現にも変化をもたらした（図2E, F ）。これらのデータを総合すると、LPまたはBIは、ウイルス感染した腸粘膜において、微生物のILA産生に向けたTRP代謝の深いリプログラミングを誘導し、粘膜免疫と炎症を制御する遺伝子発現を活性化することによって、ウイルスに誘導された粘膜の変化を緩和することが示された。

LPまたはBIに応答するIL-22制御粘膜遺伝子発現を通じて、腸上皮バリア修復が起こる

eは、SIV感染腸の上皮バリア修復に対するLPとBIの影響を調べた。SIV感染動物の回腸組織を組織組織化学的に分析したところ、腸上皮バリアの崩壊が認められ、これはSIV陰性動物では、上皮に不連続かつ不均一に分布するClaudin-1の発現低下によって明らかであった（図3A ）。SIVpos動物の回腸にLPまたはBIを投与すると、5時間以内に腸上皮バリアが急速に修復され、タイトジャンクションタンパク質Claudin-1の発現増加と腸上皮のリモデリングによって明らかになった（図3A）。LP処理ではクローディン-1タンパク質の発現が有意に増加し（p = 0.0018）、BI処理ではクローディン-1の発現が増加する傾向が検出された（p = 0.055、図3B ）。これらの所見は、BIとLPの存在下で腸上皮のバリア再生と機能を制御する遺伝子の発現が増加したことを示す粘膜トランスクリプトームデータによって支持された（図3C）。粘膜トランスクリプトーム解析によると、SIVで炎症を起こした腸にLPまたはBIを投与すると、IL-22が活性化され、上皮構造と機能の更新、糖鎖組成、抗菌活性、フコシル化を促進する遺伝子の発現が増加した（図3D）。これらのデータは、IL-22を介したメカニズムが、LPまたはBIに暴露された腸組織における腸上皮バリアのリモデリングと修復に寄与したことをさらに裏付けている。

図3 粘膜CD4+CD8+ T細胞における細菌由来ILA誘導IL-22産生。A) 免疫蛍光染色で検出した、LPまたはBI処理したSIVneg、SIVpos、SIVposの回腸組織におけるクローディン-1の発現。各群の代表的な動物1匹あたりのn個の画像を示す。B）4匹の動物のSIVpos、SIVpos+LP、SIVpos+BI処理ループからのクローディン-1免疫蛍光の平均蛍光シグナル（MFI）の半定量化。C）トランスクリプトーム解析により、LPまたはBI処理による腸上皮バリア完全性を制御する遺伝子の発現増加が検出された。eatmapは、SIVpos対SIVneg、SIVpos+LP対SIVpos、SIVpos+BI対SIVposの平均倍数変化を示す。D) IL-22制御遺伝子発現はLPとBIの存在下で増加する。RNASeq解析を用いて回腸組織におけるene発現プロファイルを評価した。IVpos（n=3）、SIVneg（n=4）、SIVpos+LP（n=3）、SIVpos+BI（n=3）。E) ILAで処理した粘膜T細胞におけるIL-22発現の誘導（ex vivo）。アミナ前膜リンパ球をSIVnegアカゲザルの回腸組織から単離し、ILA（50μM）またはDMSO（Control）でex vivo処理した。CD4+およびCD8+ T細胞におけるIL-17およびIL-22の発現は、処理6時間後に細胞内サイトカイン染色によって測定した。矢印は、DMSO処理細胞に対する平均倍数変化±SEMを表す。つの独立した実験を行った。統計解析はPairedTtestを用いて行った。F) ILAはAhR活性化を誘導する。ILAによるAhR活性化を検出するために、AhRを標的とした細胞ベースのルシフェラーゼレポーターアッセイを用いた。結果は平均値±SEMで表した。統計解析は、Welchの補正を加えたUnpairedt検定を用いて行った。

LAはAhR活性化を通してIL-22発現を誘導する

eは、ILAが粘膜免疫細胞と上皮細胞の両方を調節して、SIV誘発の腸粘膜破壊に対抗し、緩和できるかどうかを決定した。腸粘膜T細胞におけるILA誘導性サイトカイン発現が、ウイルス性炎症腸における上皮バリア再生を活性化するかどうかを検討した。アカゲザル腸から単離した一次粘膜固有リンパ球（LPL）をILAで処理し、IL-17とIL-22の発現を、粘膜CD4+、CD8+、CD4+CD8+T細胞サブセットでフローサイトメトリー分析により測定した（ゲーティング戦略は補足図5に示す）。LAは、IL-22を発現する粘膜CD4+ T細胞（4倍）およびCD4+ CD8+ T細胞（7倍）の割合の顕著な増加を誘導したが（p = 0.04）、IL-17を発現するT細胞サブセットの割合には大きな変化を引き起こさなかった（図3E ）。

CD4+T細胞におけるIL-22の分泌は、アリル炭化水素受容体（AhR）の活性化によって刺激されることが報告されている36。AhRプロモーターの制御下にあるルシフェラーゼ・レポーター遺伝子を用いたAhRレポーター細胞株ベースのアッセイを行い、これらの細胞をILAで処理したところ、ILA処理後のAhR活性化が用量依存的に増加することがわかった（図3F）。これらの所見は、ILAによって活性化された腸粘膜T細胞のAhRがIL-22の産生を誘導し、その結果、IL-22が腸上皮の再生を潜在的にサポートするという我々の仮説を裏付けるものであった。粘膜T細胞におけるILA誘導性IL-22産生と腸上皮バリア修復との関連に関する我々の仮説は、SIVpos動物のLPまたはBI処理腸におけるIL-22制御遺伝子および関連上皮修復遺伝子の粘膜発現の増加によって検証された（図3C, D ）。以上より、ILAの免疫調節作用は、AhR活性化による粘膜T細胞におけるIL-22産生の誘導と、SIV感染腸における腸上皮バリアの迅速な修復の開始によって媒介されることが示された。

LAは、AhR活性化を通じて、生体外でHIV誘発ダメージからヒト腸管上皮を保護する

上皮幹細胞オルガノイド由来の初代ヒト腸管上皮単層を用い、ILAがHIV感染時に腸管バリアの修復と機能を直接誘導できるかどうかを調べた。ヒト腸管オルガノイド由来の上皮幹細胞を分化させ、HIV感染後にGFPタンパク質を発現するpMSCV-puro-CCR5で形質転換したヒトJurkat CD4+T細胞37,38の上に上皮細胞単層を形成させるという、新しいヒト上皮-CD4+T細胞系を作製した（補足図6）。HIVに感染していない状態では、腸管上皮幹細胞は、細胞間タイトジャンクションタンパク質ZO-139を均一に含む密な単層を形成していた（図4A、1段目のパネル）。対照的に、HIVに感染したT細胞の上にある上皮単層は、上皮細胞の顕著な消失とともに、細胞間ZO-1が破壊された広い領域を示した（図4A、2段目のパネル）。ILAで処理した細胞では、HIVの催情作用が阻止された。ILA（50μMまたは100μM、2時間）で処理したHIV曝露単層細胞では、上皮細胞を取り囲む細胞間ZO-1が高レベルで発現し、上皮細胞の消失は見られなかった（図4A、3段目および4段目のパネル）。上皮下HIV感染T細胞は、細胞間ZO-1タンパク質発現の顕著な破壊と上皮単層構造の破壊を引き起こしたが、ILA処理によって容易に回復した。

図4 ILAはAhRの活性化を通して、HIVに誘導されたダメージからヒト腸管上皮を保護する。A) HIVの創始者であるCH505に感染したJurkat T細胞（緑）を覆う上皮単層のZO-1（赤）の免疫蛍光染色。未処理（コントロール、n = 4）またはILA処理（n = 4）の上皮細胞単層におけるRT-qPCRで定量したCYP1A1（B）およびZO-1（C）mRNAの発現。D) ILAはPPARα、PPARγおよびPXRプロモーターを活性化しない。ILAが介在する転写因子プロモーター活性化を検出するために、特定のプロモーターを標的とした細胞ベースのルシフェラーゼレポーターアッセイを用いた。結果は平均値±SEMで表した。統計解析は、Welchの補正を加えたUnpairedt-testを用いて行った。腸管上皮単層はヒト上皮幹細胞オルガノイドに由来する。この図の凡例中の色に関する言及の解釈については、本論文のウェブ版を参照されたい)。

次に、HIVによって傷害を受けた上皮において、ILAによる腸上皮修復の分子シグナル伝達メカニズムを明らかにしようとした。ILA処理後の上皮単層では、AhRシグナルの顕著な下流標的遺伝子であり、AhR活性化のバイオマーカーであるCYP1A1の発現増加が、タイトジャンクションタンパク質ZO-1の発現増加を伴っていた（図4B, C ）。これらのデータから、ILAがHIV感染時にAhRの活性化を促し、腸管上皮細胞のバリア機能を促進することが確認された。他の既知の受容体であるプレグナンX受容体（PXR）、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体α（PPARα）およびペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ（PPARγ）の活性化は、腸管上皮バリア機能の維持に関連している。レポーター細胞株（PXR、PPARα、PPARγの転写因子プロモーターの制御下にあるルシフェラーゼレポーター遺伝子を持つ細胞）を用いたILA投与により、ILAはPXR、PPARα、 PPARγプロモーターを活性化しないことがわかった（図4D）。これらの結果を総合すると、ILAは主にAhRの活性化を通じて、HIV感染におけるヒト腸管上皮の修復と再生を誘導することが示唆される（図3F, B ）。この結果は、微生物の代謝産物が、ウイルスによって誘発された粘膜炎症の中で、腸管上皮バリアの修復を積極的に促進することを示している。

LAは、細胞の活性化を阻害することにより、ex vivoでヒト大腸摘出子におけるHIV複製を阻害する

ヒト大腸摘出組織におけるHIV感染に対するILAの効果を生体外で調べた40。大腸摘出組織は、HIVチャレンジの1時間前にILAで処理されるか（曝露前予防（PrEP）を模倣）、あるいはHIVチャレンジの1日後にILAで処理された（曝露後予防（PEP）を模倣）。ILAを投与していない静脈内チャレンジ組織摘出物は、HIVに感染した未処理の組織対照とした。IV感染では、大腸摘出組織において、IFN-γを含む炎症性サイトカインのレベルが、チャレンジ後6時間という早い段階で上昇した41。HIVチャレンジ後2日目の大腸組織摘出物のroteomic解析では、炎症性（IL-6、IL-12、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-17）および免疫調節性（IL-2、IL-7、 FN-γ）サイトカイン、ケモカイン（IL-8、MIG、IP-10、MCP-1、MCP-2、RANTES）、成長因子（G-CSF、GM-CSF、TGF-β）、抗微生物タンパク質（L-セレクチン、SLP-1、IFN-β）の分泌が、感染していないコントロールのヒト大腸摘出片と比較して有意に増加した（Fig. A). サイトカイン発現の増加は、HIV感染に対する大腸粘膜組織の反応に特徴的であった。これとは対照的に、HIVに感染する前または感染後にILAを投与すると、ex vivoでの大腸摘出片のサイトカインストームが抑制された。RANTES、MIP-3α、IL-8、TGF-β、IL-6、IL-1βおよびIL-1αを含む炎症性メディエーターの有意な減少が、ILA PrEPまたはPEP治療後に認められ、ILAがHIV感染に関連した炎症性サイトカインおよびケモカインの発現を減少させたことが示された（図5A）。HIV感染時にILA治療によって発現が低下したタンパク質のパスウェイ濃縮解析（Metascapeプラットフォーム）を行ったところ、炎症性メディエーターおよび炎症性メディエーターの概要をコードするパスウェイの抑制が同定された；細菌に対する反応；サイトカインおよび炎症反応；プロスタグランジン（図5B）。

図5 ILAはHIVによって誘導される炎症反応を緩和し、大腸組織摘出におけるHIV感染レベルを低下させる。A） ILA非投与（HIV-1BaL）、曝露前（ILA PrEP）または曝露後（ILA PEP）のウイルスチャレンジ48時間後の大腸組織摘出培養上清に分泌されたサイトカイン/ケモカインシグネチャーのマルチプレックスビーズアレイ検出を、対照組織摘出培養（チャレンジなし、投与なし）と比較。B）HIV感染中、ILA治療によってダウンモデュレーションされたすべてのタンパク質のパスウェイ濃縮解析（Metascapeプラットフォーム）。C）大腸摘出子におけるHIV-1BaL感染性の生体外での低下は、培養15日目の組織摘出子培養上清においてp24 ELISAで評価し、（D）ウイルスに曝露していない摘出子（感染性0％）およびILA非存在下でウイルスに感染した摘出子（感染性100％）で得られたp24値に対して正規化した阻害％として定量化した。ataは、3人の個々のドナーについて、各ドナーの各条件における3連の摘出株の平均値±SEMとして示した。

ILAによって調節された腸粘膜サイトカイン応答が、HIV感染に対して直接的な阻害効果を持つかどうかを調べるために、ex vivoで大腸摘出培養におけるHIV p24 gag抗原レベル（ELISAによる）を測定した。ILA PrEP治療（52.48 ± 25.84 %阻害）またはILA PEP治療（51.84 ± 32.09 %阻害）のいずれかの存在下で、大腸培養15日後にHIV p24レベルの顕著な低下が検出された（図5C、D）。3人のヒトドナーのうち2人から得られたデータは、ウイルス阻害に関して統計的に有意であり、ドナー#3ではウイルス阻害の傾向が明確であった（図5C）。これらの所見から、ILAによる腸粘膜の変化と炎症性サイトカイン発現のダウンレギュレーションが、ウイルス産生を50％以上減少させたことが示唆される（図5D）。LA単独では細胞生存率に影響を与えなかった（補足図4）。したがって、ILAが誘発したHIVに反応する腸粘膜炎症の抑制が、HIV抑制に寄与した可能性がある（図6）。

図6 AhR活性化によるILA産生と腸上皮修復につながる、炎症腸におけるTRP代謝の微生物リモデリング。SIV感染時のTRP代謝異常と、LPおよびBI投与後のILA産生による修復経路を示す図。ウイルス感染した腸でのLA産生は、粘膜固有層リンパ球によるIL-22産生を誘導し、腸上皮バリア修復を促進し、炎症を減少させ、HIV複製を減少させた。これらの効果は、部分的にAhR活性化によって媒介された。

考察

HIVおよびSIV感染症において、腸管免疫病理学と粘膜免疫の障害、およびウイルスの持続性におけるこれらの役割がよく報告されている。ウイルス抑制とクリアランスを達成するためには、腸管上皮バリアと粘膜免疫を回復させるための効果的な戦略の開発が必要である。腸内微生物は、腸上皮の再生と免疫恒常性の維持に重要な役割を果たし、微生物の代謝産物を通じて腸内で抗炎症作用と修復作用を発揮する。腸粘膜の構造と機能の回復は、腸内微生物のコロニー形成と増殖に適した組織微小環境を促進する。本研究では、ウイルス性炎症を起こした腸において、微生物投与後5時間以内のLPとBIに対する代謝、トランスクリプトーム、病理組織学的変化を包括的に解析した。このアプローチにより、in vivoで、そして最も重要なこととして、宿主と微生物の相互作用の初期段階において、宿主と微生物の相互作用の部位で、代謝リモデリングと代謝経路の変更を行う微生物の能力を同定することができた。eは、微生物の代謝産物によって駆動される腸上皮修復経路と、ウイルス性疾患における潜在的な治療介入の標的を同定した。

KYNの血漿中濃度上昇につながるTRP代謝の変化は、HIV感染とSIV感染の両方において、免疫機能障害と疾患の進行と相関している27,28。しかし、ウイルス感染と腸内細菌叢の関連における腸内のTRP異化については、十分に解明されていない。本研究では、SIV感染腸におけるTRP代謝の変化と、ウイルスの影響に対抗するためのTRP代謝のリモデリングにおけるLPとBIの影響について調べた。腸管内容物のメタボローム解析から、TRP代謝は慢性SIV感染時に最も変化する代謝経路のひとつであることが明らかになった。このことは、キヌレン酸、ピコリン酸、キノリン酸を含むKYN代謝産物レベルの顕著な上昇によって裏付けられた。これらの知見は、SIV感染動物の腸内組織でKYN代謝を制御する遺伝子（IDO1、KMO、KYNU）の発現増加を示すトランスクリプトーム解析によってさらに検証された。KYN代謝産物レベルの大幅な増加は、ウイルス感染した腸でKYNが急速に異化されることを強調している。eは以前、SIV感染アカゲザルの腸管ループにLPを導入すると、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体α（PPARα）の活性化とミトコンドリアのレスキューにより、上皮バリアが迅速に修復されることを示した18。さらに、腸管修復経路の追加や、腸管修復メカニズムを仲介する微生物の代謝産物を同定するために、研究を拡大した。

LPやBIを含む特定の腸内微生物は、腸のホメオスタシスと宿主免疫をサポートするTRP代謝産物を産生する能力がある。これらの変化は、IDO1を含むKYN経路を制御する遺伝子の発現低下と関連していた。IDO-1活性の増加は、Th17細胞よりもTregの発達を促進する。Treg/Th17バランスはKYN代謝産物によっても直接制御されている。HIVやSIV感染症では、粘膜のTh17 CD4+T細胞が著しく失われるため、粘膜免疫応答が損なわれ、上皮のバリアが破壊される6,11,29,34。Treg細胞の分化と機能を制御する遺伝子の発現増加とTh17 T細胞応答を活性化する遺伝子の発現低下が、SIV感染動物の腸で検出された。LPとBIのいずれもが、粘膜のTh17およびTreg細胞関連遺伝子発現に対するSIV誘発効果を顕著に逆転させた。特に、IL2、IL10、IFNγのダウンレギュレーションは、炎症組織環境におけるTregの維持と機能に影響を与える可能性がある30。LPとBIによるTh17関連遺伝子の発現増加には、IL17D、PRKCQ、RORAが含まれ、これらはIL-17産生とTh17細胞分化の重要な調節因子である47,48。

ILAはTh17応答を直接促進し、腸管上皮バリアを修復することがわかった。インドール酸誘導体を含む活性型TRP代謝物は、宿主免疫系に大きな影響を及ぼし、AhRまたはPXR転写因子の活性化を通じて腸粘膜バリアを回復させることができる49,50,51。ペプトストレプトコッカスが産生するインドールアクリル酸は、マウスマクロファージと上皮細胞におけるIL-10産生とムチン遺伝子発現を増強し52、インドール-3-アルデヒド（IAld）はAhR依存性のIL-22転写を活性化することができた。L.ロイテリ菌の無菌マウスへの導入は、AhRの活性化を通じて、免疫制御性CD4+CD8αα+ T細胞の分化を誘導する可能性がある。LAはまた、腸上皮細胞におけるNF-kB活性化およびIL-8発現を抑制し、Th2およびTh17細胞におけるガレクチン-1（T細胞の活性化を抑制する）をアップレギュレートすることが報告されている24,54。IL-22は、腸上皮の再生、病原体に対する防御、および腸管バリアの維持において重要な役割を果たしている35。また、SIVposアカゲザルのLPおよびBI処理腸粘膜において、ギャップジャンクション遺伝子、ムチン遺伝子、抗菌遺伝子を含むIL-22制御遺伝子がアップレギュレートされることを見出した。さらに、ILAは、ヒト上皮単層におけるHIV誘発腸上皮破壊の修復をもたらし、HIVに感染したヒト大腸組織摘出物における炎症を減少させ、その結果、HIV複製を減少させた。これらの効果は、部分的にAhRの活性化によって媒介された。

宿主における慢性の炎症と免疫活性化は、HIVの複製と持続を支えている。ILAで処理した大腸組織摘出片におけるIV阻害は、炎症性サイトカインの抑制と上皮細胞の保護と関連していた。細胞の活性化と炎症反応がHIV感染の拡大とウイルス複製を促進することから、ILAは粘膜細胞の調節を通じてHIV阻害効果を発揮する可能性がある。しかし、炎症性腸疾患（IBD）56やHIV感染症を含むいくつかの炎症性疾患では、炎症と微生物異常の解消を目的としたプロバイオティクスの補充に関する研究は一貫していない15-17。これは、腸症、人を寄せ付けない炎症性腸内微小環境、特定の微生物や微生物の多様性の喪失といった根本的な発症メカニズムに一因があると考えられる。HIV/SIV感染症は、重度の粘膜CD4+ T細胞の枯渇、腸管バリアの破壊、慢性的な腸の炎症、乳酸菌種の喪失を含む微生物異常症を引き起こすため、このような破壊された組織環境は、プロバイオティクスのサプリメントを支持しない可能性がある。本研究は、腸粘膜修復におけるTRP異化とILA産生の重要性を明らかにし、腸上皮バリア修復経路を直接標的とする新たなアプローチを提供する。ILA産生は、有益な微生物のコロニー形成と増殖をより良くサポートする可能性がある。われわれの研究の限界は、LPまたはBIが消化管に定着し、持続する能力を評価するための長期追跡調査が行われていないことである。HIV感染時には、T細胞の再プログラム化を含め、多くの免疫代謝変化が確認されている57。T細胞サブセットの表現型分析によると、腸管ループをLPまたはBIで5時間処理しても、CD4+ T細胞とそのサブセットの有病率は劇的には変化しなかった。慢性SIV感染状態の腸粘膜組織ではCD4+ T細胞の枯渇が深刻であり、5時間という時間ではT細胞サブセット集団の大きなシフトや回復は期待できなかったので、これは驚くべきことではない。本研究では、宿主と微生物が相互作用する初期段階において、LPとBIが生体内でTRP代謝をレスキューし、腸内微小環境を修復する能力を決定することに焦点を当てた。その結果、免疫細胞サブセットの検出可能な変化とその回復に先立ち、早期の代謝と分子のシフトが起こる一方、腸上皮バリアの回復は検出可能であった。また、微生物がトリプトファン代謝のリプログラミングを引き起こし、それが腸内微小環境、特に腸上皮に与える影響を明らかにすることに成功した。

要約すると、我々は、LPとBIが、ウイルス感染した腸粘膜のTRP代謝を速やかにレスキューし、再プログラムすることで、粘膜上皮細胞とT細胞の両方に影響を与えるILA産生をもたらし、その結果、腸上皮のバリア修復が促進されることを報告した（図6）。LAは腸上皮細胞に対して直接的な保護・修復効果を発揮し、炎症を抑え、HIVの複製を減少させた（図6）。この結果から、ウイルス性炎症を起こした腸の粘膜TRP代謝を再プログラムし、粘膜組織の微小環境を回復させる上で、LPとBIが重要な役割を果たすことが明らかになった。さらに、腸の再生と機能をサポートすることで、ウイルスの病原性作用に対抗するTRP代謝の重要な役割を明らかにした。本研究はまた、腸粘膜の修復を迅速に開始し、再生プロセスと宿主粘膜免疫を促進するために、微生物バイオセラピーの代謝産物を活用する新たなアプローチを明らかにした。

材料と方法

動物、ウイルス感染、サンプル採取

雄のアカゲザル（5～6歳）計8匹を用い、4匹は1,000 TCID50のSIVmac251を10週間静脈内感染させた（慢性SIV感染）。残りの4頭はSIVneghealthyコントロールとした。SIV感染後10週目に、腸管腔内投与によるL. plantarumおよびB. infantisの効果を評価するために、動物は結紮回腸ループ手術を受けた。動物は米国実験動物飼育基準認定協会の規則に従い、California National Primate Research Center（CNPRC）に収容した。動物処置は、カリフォルニア大学デービス校のInstitutional Animal Care and Use Committee（IACUC）により承認されたプロトコールに従って行われた。

腸管ループモデル

長さ 4 cm の腸管ループに1x109CFU のL. plantarum（NCIMB8826-MM24）またはBifidobacterium longumsubsp. infantis（ATCC15697）を注入した。これらの細菌培養の増殖および調製のためのロトコールは、以前に詳述されている18,54,58。BI培養は、UCD Milk Processing Labで以前に精製されたヒトミルクオリゴ糖（HMO）を2％含むRPMI 1640で増殖させた。細菌を投与していない腸管ループは対照とした。腸管ループ（細菌を投与した場合と投与していない場合の3反復）は、細菌投与後5時間目に採取した。葉組織はトランスクリプトーム解析および免疫組織化学的解析に使用し、腸ループの管腔内容物はメタボローム解析に使用した。

大腸メタボロームプロファイリング

SIVnegおよびSIVposマカクの腸管ループから腔内内容物を採取した。腸管内腔サンプルのntargetedメタボロームプロファイリングを実施し（Metabolon Inc, Durham, NC）、既述の方法でデータを解析した18。腸管ループのグループは、SIVneg対照（SIVneg、n＝9）、LP投与によるSIVnegループ（SIVnegLP＋、n＝6）、BI投与によるSIVnegループ（SIVnegBI＋、n＝8）、SIVposループ（SIVpos、n＝9）、LP投与によるSIVposループ（SIVpos＋LP＋、n＝7）、BI投与によるSIVposループ（SIVpos＋BI＋、n＝8）から構成された。SIV感染動物とSIVneg健常対照動物の腸管内腔内容物の代謝物プロファイルを比較することで、腸内メタボロームに対するSIV感染の影響を評価した。慢性SIV感染時の細菌投与（LPまたはBI）が腸に及ぼす影響を評価するため、SIVpos対SIVpos+LP+およびSIVpos+BI+腸管ループのメタボロームデータを比較した。LSDAおよびMSEAはMetaboAnalystソフトウェアを用いて行った59。P値が≦0.05、FDR補正P値（q値）が≦0.25のとき、群間の差は有意であるとみなした。

単離、刺激およびフローサイトメトリー解析

粘膜CD4+、CD8+およびCD4+CD8+ T細胞サブセットにおけるIL-17およびIL-22の発現を測定するために、フローサイトメトリー分析を行った。データはLSR IIまたはFortessaサイトメーター（BD Biosciences, San Jose, CA）で取得し、FlowJoソフトウェア（Tree Star, Inc.） T細胞とサイトカイン産生細胞を同定するためのゲーティング戦略を補足図2に示す。詳細な方法論は補足資料に記載されている。

免疫組織化学的解析

免疫染色は腸組織切片（4％パラホルムアルデヒド固定、パラフィン包埋組織から）で行った。詳細な方法論は補足資料に記載されている。

リアルタイムPCRによるene発現解析

RNeasyキット（Qiagen）を用いて細胞から全RNAを単離した。SuperscriptⅢ（Invitrogen）を用いてcDNAを合成する前に、NAをDNaseⅠ（Invitrogen）で処理した。Applied Biosystems社製のグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GAPDH）、ZO-1およびCYP1A1 Taqmanプライマープローブを用いて、ViiA7検出器でal-time PCR（Taqman）を行った。

遺伝子発現解析

アカゲザルの回腸組織から、RNeasy RNA isolation kit（Qiagen, Valencia, CA）を用いて全RNAを単離した。ランスクリプトーム解析は、3′RNA-Seq解析とオリゴヌクレオチドマイクロアレイ解析の2つの独立した方法を用いて行った。RNA-Seq解析については、ライブラリーの調製および配列決定は既報の通り行った。60核酸配列決定は、UC Davis DNA Technologies CoreのAVITIシークエンサーを用いて行った。leal組織ループを6群から解析した： IVneg（n = 4）、SIVnegLP+（n = 4）、SIVnegBI+（n = 4）、SIVpos（n = 3）、SIVpos+LP+（n = 3）、およびSIVpos+BI+（n = 3）の6群から得た。Fastqファイルは、STARアライメントを用いてマカクゲノム（mmul10）にアライメントし、遺伝子ごとにリードを生成した。これらのファイルを結合し、RStudio（v2024.09.0 + 375）のlimma-voomパイプラインで処理し、遺伝子発現の差分解析を行った。p<0.05の統計的有意性閾値を持つ遺伝子が、グループ間の差次的発現遺伝子として同定された。その後、遺伝子発現の変化によって影響を受ける生物学的経路を同定するためにパスウェイ解析を行った。特定の遺伝子セット（炎症反応、Treg、Th17、および上皮バリア完全性）のヒートマップは、Gene Ontology（GO）アノテーション用語に基づいて遺伝子を選択することにより作成した。IL-22誘導遺伝子のeatmapは、以前に同定され報告された遺伝子を選択して作成した61。

ヒト腸管上皮単層モデル、HIV感染およびILA治療

腸上皮幹細胞オルガノイドは、健康なヒト腸の生検から、以前に記載されたプロトコルを用いて作製した37,62。方法は補足資料に記載されている。

ヒト大腸摘出培養、ILA処理および阻害アッセイ

St. Mary's Hospital（Imperial College Healthcare NHS Trust、London、UK）にて、Research Ethics Committee Wales（IRAS 17/WA/0161）により承認されたImperial College Healthcare Tissue Bankを通じて、全患者から署名入りのインフォームド・コンセントを得た後、ヒト大腸組織の緊急切除標本を採取した。患者はHIV陰性であった。HIV-1BaL（104 TCID50/ml）で2時間チャレンジする直前（PrEPを模倣）、またはチャレンジ後1日目に200μM ILAで処理した（PEPを模倣）。組織摘出片のウイルス複製レベルはp24抗原を測定することで決定し、サイトカインレベルはLuminex 200 Systems（Bio-Rad, Hercules, CA）を用いた社内磁気多重ビーズアレイイムノアッセイで測定した。

エルベースのルシフェラーゼレポーターアッセイ

AhR、PPARα、PPARγおよびPXRのプロモーター活性化を決定するために、ell-based luciferase reporter Transcription Factor Assaysを用い、Indigo Biosciences社（米国ペンシルバニア州）で実施した。ellsをILA（25μM、50μM、100μM）で24時間処理し、受容体活性の活性化を相対発光単位で測定した。詳細な方法論は補足資料に記載されている。

統計解析

統計解析については、Supplemental Materialに記載されている。

著者貢献

Dが研究の構想を練った。D、CSR、JCK、PDSは実験とデータ解析をデザインした。LMとDAMは細菌培養を提供し、細菌投与と解析の研究デザインに貢献した。SR、IG、MGW、LAH、DKJ、JA、AM、SSW、ANF、KLA、CH、LESが実験を行った。SR、IG、KRC、MGW、DJK、KLA、CH、PDS、SDがデータの解析と解釈を行った。Zは試薬を提供した。SR、SD、PDS、KLAが原稿を執筆。LMと共著者全員が原稿を編集し、最終稿を確認した。

RediT著者貢献声明

ラリッサ・サントス・ローシャ 執筆-校閲・編集, 執筆-原案, 視覚化, 方法論, 調査, 形式分析, データキュレーション, 概念化. アティ・L・アレクサンダー 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データキュレーション、概念化。アロリナ・エレーラ 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。アリアナ・G・ウェーバー 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。リナ・グリシナ 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データキュレーション、概念化。オーレン・A・ヒラオ 執筆-校閲・編集, 執筆-原案, 方法論, 調査, 形式分析, データキュレーション, 概念化. イラン・J・クレイマー 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。uan Arredondo:執筆-校閲・編集, 執筆-原案, 方法論, 調査, 形式分析, データキュレーション, コンセプチュアル化. ビガイル・メンデ 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。アティ・R・クレイクス 執筆-校閲・編集, 執筆-原案, 方法論, 調査, 形式分析, データ管理, 概念化. フェントン:. アリア・L・マルコ:. アビッド A. ミルズ:. オン・C・カッペス:. エスレイ・E・スマイシーズ：執筆-校閲・編集, 執筆-原案, 方法論, 調査, 形式分析, データ収集, 概念化. アウル・ジプリン：方法論、調査。ウマティ・サンカラン・ウォルターズ 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。フィリップ・D・スミス 執筆-校閲・編集、執筆-原案、方法論、調査、形式分析、データ管理、概念化。アティア・ダンデカー 執筆-校閲・編集、執筆-原案、視覚化、検証、監督、資源、プロジェクト管理、方法論、調査、資金獲得、形式分析、データキュレーション、概念化。

利益相反宣言

著者らは、本論文で報告された研究に影響を及ぼすと思われる競合する金銭的利益や個人的関係がないことを宣言する。

謝辞

リンダ・ハースト、ヴィルヘルム・フォン・モルゲンランド、CNPRCの獣医スタッフに感謝する。原稿の査読をしてくれたMarie Nearingに感謝する。本研究は、米国国立衛生研究所の補助金AI-123105、AI-153025、OD P51 OD011107、UC DavisのRISEプログラムRI-093、AI-27767、AI-100645、HD-08954、T32 AI-007051-41、AMID T32 AI-060555-19の支援を受けた。.S.R.はブラジルのCNPqから部分的な支援を受けた。

付録A 補足資料(3)

以下は本論文の補足資料である：

ドキュメント (32.11 KB)

補足資料1

DF (1.28 MB)

補足データ2

プレシート (19.46 KB)

補足データ3

参考文献

Usman-Sahay, K. ∙ Starke, C.E. ∙ Nekorchuk, M.D. ...

治癒のためにHIVリザーバーを制限する：問題は組織にある

HIV AIDS. 021;16:200-208

腸内トリプトファン代謝の微生物リモデリングとインドール-3-乳酸産生は、ヒトおよびサミアン免疫不全ウイルス感染症における上皮バリア修復とウイルス抑制を制御する

腸内トリプトファン代謝の微生物リモデリングとインドール-3-乳酸産生は、ヒトおよびサミアン免疫不全ウイルス感染症における上皮バリア修復とウイルス抑制を制御する

要旨

キーワード

はじめに

結果

IV感染により、腸粘膜におけるTRP代謝およびKYN異化物レベルが増加する

PとBIはSIV感染腸におけるTRP代謝を再プログラムする

SIV感染腸におけるPとBIによる遺伝子発現のリモデル

LPまたはBIに応答するIL-22制御粘膜遺伝子発現を通じて、腸上皮バリア修復が起こる

LAはAhR活性化を通してIL-22発現を誘導する

LAは、AhR活性化を通じて、生体外でHIV誘発ダメージからヒト腸管上皮を保護する

LAは、細胞の活性化を阻害することにより、ex vivoでヒト大腸摘出子におけるHIV複製を阻害する

考察

材料と方法

動物、ウイルス感染、サンプル採取

腸管ループモデル

大腸メタボロームプロファイリング

単離、刺激およびフローサイトメトリー解析

免疫組織化学的解析

リアルタイムPCRによるene発現解析

遺伝子発現解析

ヒト腸管上皮単層モデル、HIV感染およびILA治療

ヒト大腸摘出培養、ILA処理および阻害アッセイ

エルベースのルシフェラーゼレポーターアッセイ

統計解析

著者貢献

RediT著者貢献声明

利益相反宣言

謝辞

付録A 補足資料(3)

参考文献

記事メトリクス

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