新規免疫調節因子IM33が、寿命を制御するグリア-腸-ニューロン軸を媒介する

2023年8月15日 11:49

論文|オンライン公開中
新規免疫調節因子IM33が、寿命を制御するグリア-腸-ニューロン軸を媒介する

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(23)00543-3#secsectitle0330

徐王超
ジャスティン・ルステンホーフェン
クリストファー・A・ネルソン
ガウタム・ダンタス
デイヴィッド・H・フリーモント
ジョナサン・キプニス11
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脚注を表示掲載:2023年8月14日DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.07.010

ハイライト

グリア由来のIM33は寿命を制御するのに十分かつ必要である

グリア由来IM33は腸内細菌叢と活性酸素の制御によって寿命を維持する

グリア由来IM33は腸内L. plantarumを介して睡眠を調節する

L.plantarum由来のペプチドグリカンがインスリン産生細胞を活性化して睡眠を調節する
まとめ
加齢は、様々なシステムや行動の変化を伴う複雑なプロセスである。免疫制御の変化、ディスバイオシス、酸化ストレス、睡眠の低下は老化に共通する特徴であるが、それらの相互関連は十分に理解されていない。我々はショウジョウバエを用いて、新規免疫調節因子であるIM33とその哺乳類ホモログである分泌性白血球プロテアーゼインヒビター（SLPI）が、それぞれ老齢ハエと老齢マウスで発現上昇していることを発見した。グリアにおけるIM33のノックダウンは、腸内の活性酸素種（ROS）レベルを上昇させ、Lactiplantibacillus plantarumの増加など腸内細菌叢の組成を変化させ、寿命の短縮につながる。さらに、腸内細菌叢異常症は、脳のインスリン産生細胞の活性化を通じて、睡眠の分断を誘導する。この活性化は、ラクチプランタラムが産生するDAP型ペプチドグリカンとペプチドグリカン認識タンパク質LE（PGRP-LE）受容体との結合によって媒介される。したがって、IM33はグリア-微生物-神経細胞軸において役割を果たし、加齢に伴う神経炎症、ディスバイオシス、睡眠の低下を結びつけている。これらのプロセスの分子メディエーターを同定することは、寿命を延ばすための革新的な戦略の開発につながる可能性がある。

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キーワード
神経免疫学
ショウジョウバエ
グリア-腸軸
脳腸軸
長寿
IM33
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https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2014.02.034
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スコープス (259)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
キャラハン B.J.
マクマーディ P.J.
ローゼン M.J.
ハン A.W.
ジョンソン A.J.A.
ホームズ S.P.
DADA2：イルミナアンプリコンデータからの高分解能サンプル推定。
Nat. Methods. 2016; 13: 581-583
https://doi.org/10.1038/nmeth.3869
論文で見る
スコープス (11906)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ライト E.S.
DECIPHER：タンパク質の多重配列アライメントを改善するために局所的な配列コンテキストを利用する。
BMC Bioinformatics. 2015; 16322
https://doi.org/10.1186/s12859-015-0749-z
論文で見る
スコープス (181)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
クアスト C.
プルエッセE.
Yilmaz P.
ゲルケンJ.
シュヴェールT.
ヤルザ P.
ペプリーズ J.
Glöckner F.O.
SILVAリボソームRNA遺伝子データベースプロジェクト：改良されたデータ処理とウェブベースのツール。
Nucleic Acids Res.
https://doi.org/10.1093/nar/gks1219
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日本学術振興会特別研究員
PubMed
クロス
グーグル奨学生
オクサネン J.
ブランシェF.G.
フレンドリーM.
キント R.
レジャンドル P.
マクグリン D.
ミンチン P.R.
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他
ビーガン：群集生態学パッケージ。群集生態学者および植生生態学者のための順序法、多様性分析およびその他の機能。
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グーグル・スカラー
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論文で見る
日本学術振興会特別研究員
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
マリック H.
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マー S.
チャン Y.
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論文で見る
スコープス (288)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マッカーシー D.J.
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Wills Q.F.
Scater: RによるシングルセルRNA-seqデータの前処理、品質管理、正規化、可視化。
Bioinformatics. 2017; 33: 1179-1186
https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btw777
論文で見る
スコープス (723)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ルン A.T.
マッカーシー D.J.
Marioni J.C.
Bioconductorを用いたシングルセルRNA-seqデータの低レベル解析のためのステップバイステップのワークフロー。
F1000Res.
https://doi.org/10.12688/f1000research.9501.2
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スコープス (462)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
バトラー A.
ホフマンP.
スミベルトP.
パパレキシ E.
Satija R.
異なる条件、技術、種にまたがるシングルセル・トランスクリプトームデータの統合。
Nat. Biotechnol. 2018; 36: 411-420
https://doi.org/10.1038/nbt.4096
論文で見る
スコープス (4819)
PubMed
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グーグル奨学生
ヴァン・デン・ベルジュ K.
ペロドーF.
ソネソンC.
ラブ M.I.
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ロビンソンM.D.
デュドワ S．
Clement L.
ゼロインフレおよびシングルセルアプリケーション用のバルクRNA-seqツールのロックを解除する観測重み。
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https://doi.org/10.1186/s13059-018-1406-4
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スコープス (110)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ロビンソン M.D.
マッカーシー D.J.
Smyth G.K.
edgeR：デジタル遺伝子発現データの差分発現解析のためのBioconductorパッケージ。
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https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp616
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遺伝子発現解析
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Hong G.
Zhang W.
Li H.
シェン X.
Guo Z.
発現上昇遺伝子と発現低下遺伝子のパスウェイの分離濃縮解析。
J. R. Soc. Interface. 2014; 1120130950
https://doi.org/10.1098/rsif.2013.0950
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スコープス (109)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ユー G.C.
ワン L.G.
ハン Y.Y.
He Q.Y.
clusterProfiler：遺伝子クラスター間の生物学的テーマを比較するためのRパッケージ。
Omics. 2012; 16: 284-287
https://doi.org/10.1089/omi.2011.0118
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遺伝子クラスター
PubMed
クロス
グーグル奨学生
論文情報
出版履歴
出版 2023年8月14日
受理受理：2023年7月18日
改訂版受理 2023年5月19日
受理：2023年5月19日 2022年11月18日受理
出版段階
インプレス、修正校正
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.07.010

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