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研究レポート世界のLPS関連研究

1.マクロファージの有用性

(1)マクロファージが腎結石を貪食

Renal macrophage migration and crystal phagocytosis via inflammatory-related gene expression during kidney stone formation and elimination in mice: Detection by association analysis of stone-related gene expression and microstructural observation. Okada A, Yasui T, Fujii Y, Niimi K, Hamamoto S, Hirose M, Kojima Y, Itoh Y, Tozawa K, Hayashi Y, Kohri K. J Bone Miner Res. 25 (12): 2701-2711 (2010).

(2)マクロファージの機能を抑制すると骨格筋の再生が阻害される

Suppression of macrophage functions impairs skeletal muscle regeneration with severe fibrosis. Egawa M, Fukada S, Yamamoto Y, Yahagi H, Kanematsu M, Sato M, Ito T, Uezumi A, Hayashi S, Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S, Tsujikawa K, Yamamoto H. Exp Cell Res. 15: 314 (17): 3232-3244 (2008).

(3)マクロファージはVEGF-Cを分泌してリンパ管を増設し、血圧や水分量(むくみ)を制御している

Macrophages regulate salt-dependent volume and blood pressure by a vascular endothelial growth factor-C-dependent buffering mechanism. Machnik A, Neuhofer W, Jantsch J, Dahlmann A, Tammela T, Machura K, Park JK, Beck FX, Müller DN, Derer W, Goss J, Ziomber A, Dietsch P, Wagner H, van Rooijen N, Kurtz A, Hilgers KF, Alitalo K, Eckardt KU, Luft FC, Kerjaschki D, Titze J. Nat Med. 15 (5): 545-552 (2009).

(4)神経の修復:正常脳でもミクログリアが“シナプス”を1時間に5分間は“タッチ”して触診

Resting microglia directly monitor the functional state of synapses in vivo and determine the fate of ischemic terminals. Wake H, Moorhouse AJ, Jinno S, Kohsaka S, Nabekura J. The Journal of Neuroscience 29 (13): 3974-3980 (2009).

(5)マクロファージによるコレステロールの逆輸送が、動脈硬化抑制の鍵である

Macrophage reverse cholesterol transport: key to the regression of atherosclerosis? Marina Cuchel, Daniel J. Rader. Circulation. 113 (21): 2548–2555 (2006).

(6)マクロファージは感染防除だけではなく、組織の恒常性維持に重要な役割を担っている

Macrophages in homeostatic immune function. Jonathan Jantsch, Katrina J. Binger, Dominik N. Müller, Jens Titze. Frontiers in Physiology 5: 146(2014)

(7)腸管マクロファージは、老廃物除去と生体防御機能を持つが、非炎症性である

Intestinal macrophages: unique effector cells of the innate immune system. Smith PD, Ochsenbauer-Jambor C, Smythies LE. Immunological Reviews 206: 149 (2005)

(8)ヒトの腸管マクロファージは、貪食能と殺細菌能を持つが、炎症性反応を起こさない

Human intestinal macrophages display profound inflammatory anergy despite avid phagocytic and bacteriocidal activity. Smythies LE, Sellers M, Clements RH, Mosteller-Barnum M, Meng G, Benjamin WH, Orenstein JM, Smith PD. The Journal of Clinical Investigation 115 (1): 66-75 (2005)

2.LPSの有用性

(1)近年の先進国でのアレルギーの増加はLPS暴露量の低下に起因する

Environmental exposure to endotoxin and its relation to asthma in school-age children. Braun-Fahrländer C, Riedler J, Herz U, Eder W, Waser M, Grize L, Maisch S, Carr D, Gerlach F, Bufe A, Lauener RP, Schierl R, Renz H, Nowak D, von Mutius E; Allergy and Endotoxin Study Team. The New England Journal of Medicine 347 (12): 869-77 (2002)

(2)LPSの舌下投与は、インフルエンザワクチンの効果を高める

A Lipopolysaccharide from Pantoea Agglomerans Is a Promising Adjuvant for Sublingual Vaccines to Induce Systemic and Mucosal Immune Responses in Mice via TLR4 Pathway. Fukasaka M, Asari D, Kiyotoh E, Okazaki A, Gomi Y, Tanimoto T, Takeuchi O, Akira S, Hori M. PLoS One 10 (5): e0126849.

(3)LPSの炎症抑制作用にTregが関与している

Lipopolysaccharide-activated CD4+CD25+ T regulatory cells inhibit neutrophil function and promote their apoptosis and death. Lewkowicz P, Lewkowicz N, Sasiak A, Tchórzewski H. J Immunol. 177 (10): 7155-7163 (2006)

(4)抗生物質投与により生体内抗菌物質の産生が低下し、抗生物質耐性菌が増える。しかし抗生物質と共にLPSを経口摂取すれば、生体内抗菌物質が誘導され耐性菌の繁殖も抑制できる

Vancomycin-resistant enterococci exploit antibiotic-induced innate immune deficits. Brandl K, Plitas G, Mihu CN, Ubeda C, Jia T, Fleisher M, Schnabl B, DeMatteo RP, Pamer EG. Nature 455 (7214): 804-807 (2008)

(5)抗生物質はがん免疫療法の効果を低下させるが、LPSはそれを回避する

Commensal bacteria control cancer response to therapy by modulating the tumor microenvironment. Iida N, Dzutsev A, Stewart CA, Smith L, Bouladoux N, Weingarten RA, Molina DA, Salcedo R, Back T, Cramer S, Dai RM, Kiu H, Cardone M, Naik S, Patri AK, Wang E, Marincola FM, Frank KM, Belkaid Y, Trinchieri G, Goldszmid RS. Science 342 (6161): 967-970 (2013)

(6)十全大補湯の免疫活性化にLPSが成分として関与している可能性あり

Uncovering potential 'herbal probiotics' in Juzen-taiho-to through the study of associated bacterial populations. Montenegro D, Kalpana K, Chrissian C, Sharma A, Takaoka A, Iacovidou M, Soll CE, Aminova O, Heguy A, Cohen L, Shen S, Kawamura A. Bioorg Med Chem Lett 25 (3): 466–469 (2015)

3.皮膚に対するLPSの効果

(1)グラム陰性細菌「Vitreoscilla filiformis」は、アトピー性皮膚炎を改善する

Effects of nonpathogenic gram-negative bacterium Vitreoscilla filiformis lysate on atopic dermatitis: a prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled clinical study. Gueniche A, Knaudt B, Schuck E, Volz T, Bastien P, Martin R, Röcken M, Breton L, Biedermann T. Br. J. Dermatol. 159 (6): 1357-1363 (2008)

(2)LPSのシグナルを伝えるTLR4は皮膚の創傷治癒に重要な役割を果している

Toll-like receptor 4 has an essential role in early skin wound healing. Chen L, Guo S, Ranzer MJ, DiPietro LA. J invest Dermatol 133 (1): 258-267 (2013)

(3)LPSのシグナルを伝えるTLR4やTRIFを欠損したマウスではアレルギー性の皮膚炎が悪化する

Exacerbation of allergen-induced eczema in TLR4- and TRIF-deficient mice. Brandt EB, Gibson AM, Bass S, Rydyznski C, Khurana Hershey GK. J Immunol 191 (7): 3519-3525 (2013)

(4)炎症抑制に働くTregは、LPSの刺激により、生存と増殖が促進される

Regulatory T cells selectively express toll-like receptors and are activated by lipopolysaccharide. Caramalho I, Lopes-Carvalho T, Ostler D, Zelenay S, Haury M, Demengeot J. J. Exp. Med. 197 (4): 403-411 (2003)

(5)ケラチノサイトは、LPSの刺激を受けて、生体内抗菌物質であるβディフェンシンを発現する

Expressions of beta-defensins in human keratinocyte cell lines. Seo SJ, Ahn SW, Hong CK, Ro BI. J. Dermatol Sci. 27 (3): 183-191 (2001)

4.その他(安全性等)

(1)パントエア菌は、リンゴの収穫後保存時のカビ抑制のための生物学的コントロールに利用できる

Post-harvest biological control by Pantoea agglomerans (CPA-2) on Golden Delicious apples. Nunes C, Usall J, Teixidó N, Fons E, Viñas I. J Applied Microbiology 92 (2): 247-255 (2002)

(2)ライ麦パンのサワードウ中にパントエア菌が存在し、乳酸菌の生育のための葉酸を供給している

Effects of yeasts and bacteria on the levels of folates in rye sourdoughs. Kariluoto S, Aittamaa M, Korhola M, Salovaara H, Vahteristo L, Piironen V. International Journal of Food Microbiology 106 (2): 137-143 (2006)

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