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CRL1505のペプチドグリカンによって誘導される呼吸器同期ウイルスおよび肺炎球菌超感染症に対する改善された保護における肺胞マクロファージの役割
The Role of Alveolar Macrophages in the Improved Protection against Respiratory Syncytial Virus and Pneumococcal Superinfection Induced by the Peptidoglycan of CRL1505.
PMID: 32660087 DOI: 10.3390/cells9071653.
抄録
非ウイルス性CRL1505（NV1505）またはその精製ペプチドグリカン（PG1505）による鼻腔内プライミングは、乳児マウスの呼吸器自然免疫応答を異なる方法で調節し、一次呼吸器合胞体ウイルス（RSV）感染および二次肺炎球菌性肺炎に対する抵抗性を改善することがわかった。RSV-肺炎球菌スーパー感染に対する防御と関連して、NV1505またはPG1505はインターフェロン（IFN）-βを産生するCD11cSiglecF肺胞マクロファージ（AM）の数を有意に増加させることが明らかになった。本研究では、NV1505とPG1505の免疫調節特性がAM機能に依存しているかどうかを評価することで、呼吸器系スーパーインフェクションにおけるNV1505とPG1505の有益な効果の特徴付けをさらに進めることを目的とした。マクロファージ枯渇実験とサイトカインおよび抗ウイルス因子の産生に関する詳細な研究により、病原体負荷の低減と免疫生物学的CRL1505株によって誘発される肺組織損傷に対する保護の両方を改善する上で、この免疫細胞集団が重要な役割を果たしていることが明確に示された。一次RSVや感染症、二次肺炎球菌性肺炎の基礎状態での研究により、NV1505とPG1505の免疫調節効果に関する以下の5つの注目すべき知見が得られました。(a) AMは呼吸器の自然免疫応答の有益な調節およびRSV感染に対する保護において重要な役割を果たしていること、(b) AMは一次性および二次性肺炎に対する改善された保護に必要であること、(c)活性化/訓練されたAMの生成は呼吸器病原体に対する強化された保護に不可欠であること、(d)呼吸器管内の他の免疫細胞集団および非免疫細胞集団は細菌およびウイルス感染に対する保護に寄与している可能性があること、(e)NV1505およびPG1505の免疫調節特性は株特異的であることである。これらの知見は、有益な微生物によって誘導される呼吸器免疫の調節に関与する免疫学的メカニズムについての我々の知見を大幅に向上させるものである。
The nasal priming with nonviable CRL1505 (NV1505) or its purified peptidoglycan (PG1505) differentially modulates the respiratory innate immune response in infant mice, improving their resistance to primary respiratory syncytial virus (RSV) infection and secondary pneumococcal pneumonia. In association with the protection against RSV-pneumococcal superinfection, it was found that NV1505 or PG1505 significantly enhance the numbers of CD11cSiglecF alveolar macrophages (AMs) producing interferon (IFN)-β. In this work, we aimed to further advance in the characterization of the beneficial effects of NV1505 and PG1505 in the context of a respiratory superinfection by evaluating whether their immunomodulatory properties are dependent on AM functions. Macrophage depletion experiments and a detailed study of their production of cytokines and antiviral factors clearly demonstrated the key role of this immune cell population in the improvement of both the reduction of pathogens loads and the protection against lung tissue damage induced by the immunobiotic CRL1505 strain. Studies at basal conditions during primary RSV or infections, as well as during secondary pneumococcal pneumonia, brought the following five notable findings regarding the immunomodulatory effects of NV1505 and PG1505: (a) AMs play a key role in the beneficial modulation of the respiratory innate immune response and protection against RSV infection, (b) AMs are necessary for improved protection against primary and secondary pneumococcal pneumonia, (c) the generation of activated/trained AMs would be essential for the enhanced protection against respiratory pathogens, (d) other immune and nonimmune cell populations in the respiratory tract may contribute to the protection against bacterial and viral infections, and (e) the immunomodulatory properties of NV1505 and PG1505 are strain-specific. These findings significantly improve our knowledge about the immunological mechanisms involved in the modulation of respiratory immunity induced by beneficial microbes.