腸原性細菌に対する自然免疫応答としての大腸宿主防御ペプチドのネットワーク

The Network of Colonic Host Defense Peptides as an Innate Immune Defense Against Enteropathogenic Bacteria.

• Graham A D Blyth
• Liam Connors
• Cristina Fodor
• Eduardo R Cobo

抄録

大腸上皮細胞や白血球から豊富に分泌される宿主防御ペプチドは、腸原性細菌に対する大腸の自然免疫応答の重要な構成要素であることが提案されています。これらの短いカチオン性ペプチドは、グラム陽性および陰性の両方の腸内病原体に対して殺菌性を示すが、腸管腔内微生物叢に対しても殺傷効果を発揮する可能性がある。同時に、これらのペプチドは、白血球の走化性と遊走性、創傷治癒、サイトカイン産生、細胞増殖、病原体の感知など、腸管防御に不可欠な多数の細胞応答を調節する。本レビューでは、主要な大腸宿主防御ペプチドであるカテリシジン、β-デフェンシン、再生小島由来タンパク質III（RegIII）およびレジスチン様分子（RELM）ファミリーの発現、作用機序、微生物活性および免疫調節機能についての理解における最近の進歩について論じている。これらのペプチドが相乗的に働く理論的枠組みでは、本明細書でレビューされた感染性大腸炎の病態の側面は、直接的な抗菌機能と宿主免疫応答および炎症の微調整の組み合わせを介して媒介される、上皮防御を促進し、病原体のコロニー化を防ぐことを目的とした宿主防御ペプチドの役割を明らかにしている。このインタラクティブな宿主防御ペプチドネットワークは、感染性大腸炎の間に迅速に感染をクリアし、恒常性を回復し、病原体の持続に関連する有害な炎症を回避するために腸管免疫系がどのように機能するかを解読する可能性があります。この情報は、感染性大腸炎を制御するための抗菌・免疫調節治療薬としての宿主防御ペプチド（単独または抗生物質の用量を減らしたものとの組み合わせ）の開発に関心を持たれています。

Host defense peptides, abundantly secreted by colonic epithelial cells and leukocytes, are proposed to be critical components of an innate immune response in the colon against enteropathogenic bacteria, including spp., spp., , and attaching and effacing and . These short cationic peptides are bactericidal against both Gram-positive and -negative enteric pathogens, but may also exert killing effects on intestinal luminal microbiota. Simultaneously, these peptides modulate numerous cellular responses crucial for gut defenses, including leukocyte chemotaxis and migration, wound healing, cytokine production, cell proliferation, and pathogen sensing. This review discusses recent advances in our understanding of expression, mechanisms of action and microbicidal and immunomodulatory functions of major colonic host defense peptides, namely cathelicidins, β-defensins, and members of the Regenerating islet-derived protein III (RegIII) and Resistin-like molecule (RELM) families. In a theoretical framework where these peptides work synergistically, aspects of pathogenesis of infectious colitis reviewed herein uncover roles of host defense peptides aimed to promote epithelial defenses and prevent pathogen colonization, mediated through a combination of direct antimicrobial function and fine-tuning of host immune response and inflammation. This interactive host defense peptide network may decode how the intestinal immune system functions to quickly clear infections, restore homeostasis and avoid damaging inflammation associated with pathogen persistence during infectious colitis. This information is of interest in development of host defense peptides (either alone or in combination with reduced doses of antibiotics) as antimicrobial and immunomodulatory therapeutics for controlling infectious colitis.

Copyright © 2020 Blyth, Connors, Fodor and Cobo.