小児、子豚、その他の幼若な動物における重篤な胃腸炎の最も重要な原因菌のひとつであるA型ロタウイルスは、ヒトの健康にも世界の養豚産業にも悪影響を及ぼしています。ロタウイルス(RV)に対するワクチンの効果は不十分であり、特異的な治療法もない。ブタRV(PoRV)感染と腸管細胞の関係を細胞脂質代謝の観点から理解するために、我々はPoRV感染IPEC-J2細胞の非標的液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)リピドミクス解析を行った。その結果、451種類の脂質(263種類の増加型脂質と188種類の減少型脂質)が、模擬感染群と比較して有意に変化していた。興味深いことに、これらの脂質のうち、ほとんどすべてのセラミドがPoRV感染時にアップレギュレートされた。LC-MS分析を用いてリピドミクスデータを検証したところ、PoRVの複製によって細胞内の長鎖セラミド(C16-セラミド、C18-セラミド、C24-セラミド)のレベルが上昇することが示された。さらに、これらの長鎖セラミドはPoRV感染を顕著に抑制し、その抗ウイルス作用はPoRV感染の複製段階で発揮されることを見出した。さらに、セラミド代謝阻害剤による内因性セラミドのダウンレギュレーションは、PoRVの増殖を促進した。C6-セラミドを添加してセラミド量を増加させると、多様なRV株の複製が顕著に抑制された。さらに、アポトーシス阻害剤で処理すると、PoRVの複製に対するセラミドの抗ウイルス活性が逆転することを見いだし、セラミドがアポトーシスを誘導することによってRVの感染を制限していることを実証した。この研究により、セラミドがRV感染に対して抗ウイルス活性を示すことが明らかになり、抗ウイルス療法の開発につながる可能性が示された。重要な人獣共通感染症ウイルスのひとつであるボタウイルス(RV)は、主に腸上皮の腸細胞に感染し、多くの哺乳類および鳥類の小児や若者の下痢を引き起こす。脂質はウイルス感染において重要な役割を果たしている。腸管細胞におけるRVと脂質代謝の相互作用を包括的に理解することは、RV感染を制御するのに役立つであろう。ここでは、アンターゲットリピドミクスアプローチを用いて、ブタRV(PoRV)感染後の腸細胞脂質の変化をマッピングした。その結果、PoRV感染によって様々な脂質、特にセラミド(スフィンゴシンの誘導体)の代謝が変化することがわかった。さらに、PoRV感染によってセラミドの蓄積が増加すること、そしてセラミドがアポトーシスを誘導することによってRVの複製に対して抗ウイルス効果を発揮することを明らかにした。今回の研究結果は、RV感染腸管細胞における脂質代謝の変化を理解する上でのギャップを埋めるものであり、RV感染に対するセラミドの抗ウイルス効果を強調するもので、RV感染を制御するアプローチの可能性を示唆するものである。
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