病原性レプトスピラ感染症を予防し、腎臓の恒常性を促進する、生きた腐生性レプトスピラへの曝露

Core Concepts

生きた腐生性レプトスピラへの曝露は、病原性レプトスピラ感染症の重症化を防ぎ、宿主の生存率を高める。

Abstract

本研究では、C3H/HeJマウスに腐生性レプトスピラ(L. biflexa)を単回または2回投与した後に、病原性レプトスピラ(L. interrogans)に感染させることで、レプトスピラ感染症に対する予防効果を検討した。
L. biflexa への曝露は、L. interrogans の播種や腎臓への定着を阻止しなかったが、体重減少を救済し、マウスの生存率を高めることで、疾病の重症化を軽減した。予期せずして、L. biflexa 曝露群では、L. interrogans の腎臓への定着が高いにもかかわらず、腎線維化が抑制されていた。
免疫応答解析では、L. biflexa 曝露群で脾臓のB細胞と効果器T ヘルパー細胞の頻度が増加し、IgG2a抗体産生が有意に上昇していた。これらの結果は、L. biflexa への曝露が宿主にTh1優位の免疫応答を誘導し、病原性レプトスピラ感染症の重症化を防ぐことを示唆している。
したがって、病原性レプトスピラ感染症に先立って生きた腐生性レプトスピラに曝露された宿主は、遥かに良好な転帰を辿ると考えられる。さらに、腎臓への定着後に宿主-病原体間の恒常性が達成されたことで、レプトスピラの土着性サイクルの完了に寄与している可能性がある。

Stats

L. biflexa への単回曝露後、L. interrogans 感染マウスの体重減少は有意に抑制された。
L. biflexa への単回曝露後、L. interrogans 感染マウスの生存率は75%に達した。一方、L. interrogans 単独感染群では全例が死亡した。
L. biflexa への2回曝露後、L. interrogans 感染マウスの体重減少は最大5%にとどまり、15日以内に完全に回復した。
L. biflexa 曝露群では、L. interrogans の腎臓への定着と尿中排出が認められたが、腎臓の線維化マーカー(ColA1)の発現は抑制されていた。

Quotes

"生きた腐生性レプトスピラへの曝露は、病原性レプトスピラ感染症の重症化を防ぎ、宿主の生存率を高める。"
"L. biflexa への曝露が宿主にTh1優位の免疫応答を誘導し、病原性レプトスピラ感染症の重症化を防ぐことを示唆している。"
"腎臓への定着後に宿主-病原体間の恒常性が達成されたことで、レプトスピラの土着性サイクルの完了に寄与している可能性がある。"

Key Insights Distilled From

Exposure to live saprophytic Leptospira before challenge with a pathogenic serovar prevents severe leptospirosis and promotes kidney homeostasis

by Kundu,S., Sh... at www.biorxiv.org 03-04-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582981v1

Deeper Inquiries

病原性レプトスピラ感染症に対する生きた腐生性レプトスピラの予防効果は、他の病原性レプトスピラ血清型に対しても同様に認められるだろうか。

この研究から得られた知見は、生きた腐生性レプトスピラに曝露されたマウスが病原性レプトスピラに対する保護免疫応答を示すことを示唆しています。特に、予備的な実験では、腐生性レプトスピラに曝露されたマウスが病原性レプトスピラによる重症疾患から保護され、体重減少が軽減されたことが観察されました。さらに、この保護効果は、病原性レプトスピラに対する抗体応答の増加や脾臓のB細胞および助剤T細胞の頻度の増加と関連していました。したがって、生きた腐生性レプトスピラによる予防効果は、他の病原性レプトスピラ血清型に対しても同様に期待される可能性があります。

生きた腐生性レプトスピラ曝露による宿主-病原体間の恒常性維持のメカニズムはどのようなものか。

生きた腐生性レプトスピラによる宿主-病原体間の恒常性維持のメカニズムは、免疫応答の調節と関連しています。この研究では、腐生性レプトスピラに曝露されたマウスが病原性レプトスピラに対するTh1バイアスの免疫応答を誘導し、重症疾患を軽減することが示されました。さらに、腐生性レプトスピラによる曝露は、脾臓のB細胞と助剤T細胞の頻度の増加をもたらし、特にIgG2a抗体の産生を促進しました。これらの免疫応答は、病原性レプトスピラ感染後の腎臓の炎症浸潤および線維化を軽減し、腎臓の恒常性を維持することにつながりました。したがって、生きた腐生性レプトスピラによる曝露は、宿主の免疫応答を調節し、病原性レプトスピラ感染後の病態進行を制御することで恒常性を維持するメカニズムを介して作用します。

生きた腐生性レプトスピラ曝露による予防効果は、他の感染症モデルにも応用できる可能性はあるか。

生きた腐生性レプトスピラによる曝露による予防効果は、他の感染症モデルにも応用可能性があると考えられます。この研究から得られた知見は、腐生性レプトスピラによる曝露が宿主の免疫応答を調節し、病原性レプトスピラ感染後の病態進行を制御することで恒常性を維持することを示しています。このメカニズムは、他の感染症モデルにおいても同様に作用する可能性があります。したがって、生きた腐生性レプトスピラによる曝露を活用した予防戦略は、他の感染症においても有効である可能性があり、広範な応用が期待されます。