栄養障害と治療のジャーナル

概要

栄養と健康 2017: ビタミン A 欠乏は、実験的卵白誘発喘息マウスモデルにおいて 2 型サイトカインの誘導により炎症を促進する - ドン・リー - 吉林大学

ドン・リー

喘息は、世界中で3億人以上が罹患しており、公衆衛生上の大きな脅威となっています。喘息、特にアレルギー性アレルゲン誘発性喘息は、気道の好酸球性炎症および血清IgEレベルの上昇を伴います。喘息性気道炎症およびリモデリングのメカニズムについては、広範な実験研究およびヒト研究が行われていますが、それを完全に理解するにはさらなる研究が必要です。現在、主な発生源がTh2細胞および2型自然リンパ球細胞であるため2型サイトカインとしても知られる2型ヘルパーT細胞（Th2）サイトカイン（インターロイキン（IL）-4、IL-5、およびIL-13を含む）は、喘息の発症に重要な役割を果たしていると一般に考えられています。

 

問題の説明: ビタミン A (VA) 欠乏症は、最も一般的な栄養失調状態の 1 つです。最近の知見では、VA は免疫バランスに重要な役割を果たしており、VA が不足すると、2 型サイトカイン産生の増加と 2 型自然リンパ細胞の浸潤および活性化を特徴とする、増強された 2 型免疫応答が生じる可能性があります。2 型耐性応答は、感染防止において防御的役割を果たしますが、喘息疾患においては病理学的役割を示します。方法論と理論的整合: 喘息疾患における VA の役割を調べるために、卵白誘発喘息マウスモデルを使用し、VA 欠乏食と VA 充足食を摂取したマウスの病理学的変化を観察しました。また、潜在的なメカニズムを明らかにするために、2 型サイトカイン発現を測定しました。結果: 結果は、VA 欠乏が 2 型サイトカイン産生の誘導を介して卵白誘発肺炎を悪化させることを示しました。結論と意義: VA 欠乏、またはさらに言えば栄養失調は、喘息の有病率の増加に寄与している可能性があります。

 

Given the well-established contribution of mal-nutrition to dysfunctions of system , we reasoned that VA deficiency (VAI) could also be exacerbate ovalbumin-induced asthma in mice. to guage the effect of VA in asthma, we gave male C57 mouse normal diet or VA-deficient diet from day 0; we then sensitized the mice with ovalbumin plus adjuvant or PBS on day 14; the mice were challenged with ovalbumin or PBS for 3 times on days 22, 23, and 24; and eventually , all the mice we sacrificed 48 h after the last challenge. Mice that received a VAI diet alone didn't develop lung inflammation, but in ovalbumin-sensitized and ovalbumin-challenged groups, mice from VAI group had significantly more severe lung inflammation compared to mouse with a traditional diet. VAI groups were also with higher IgE serum levels (2.98 μg/ml) compared with control groups (1.95 μg/ml) after ovalbumin challenges.

 

Data reported during this work reveal a previously unrecognized effect and mechanism by which VAI exacerbates ovalbumin-induced asthma in mice. VA had significant effect on the immune reaction during this asthma mouse model. VAI mice had more severe lung inflammation, more neutrophil and eosinophil infiltration to the airway, and more type 2 cytokines and IgE expressions. Although vitamin A deficiency itself doesn't induce asthmatic reaction, we found that IL-5 and IL-13 expressions were slightly enhanced, although the differences weren't significant. Nevertheless, VAI mice had significantly higher level of type 2 cytokines compared to regulate mice after challenged by ovalbumin. And neutralizing of IL-5 and IL-13 abolished the exacerbation.

 

ビタミン A 欠乏症は喘息性疾患と関連があると考えられており、喘息患者の血清ビタミン A レベルは健常者よりも低く、そのため喘息の血清濃度も疾患の重症度と負の相関関係にある。しかし、根本的なメカニズムはほとんどわかっておらず、以前の研究では矛盾した結果が示されている。ex vivo 研究では、ビタミン A とその代謝物であるレチノイン酸は T 細胞の増殖と細胞毒性に不可欠であり、ビタミン A は 2 型ヘルパー T 細胞の分極に必要であることが示された。しかし、他の in vivo 研究では、ビタミン A は 1 型および 3 型の ILC に必要であるが、2 型 ILC には必要ではないことが報告されている。これらの知見は、ビタミン A が自然免疫系と獲得免疫系のヘルパー細胞に異なる効果をもたらす可能性があることを示唆している。この研究では、VAI マウスで 2 型サイトカイン、特に IL-5 と IL-13 の産生が増加していることが示された。2 型サイトカインは、同位体スイッチに影響を及ぼすことで B 細胞からの IgE 産生を増強することができる。また、IL-5 は好酸球を集めて活性化し、好酸球性炎症を引き起こす可能性があります。これらは両方とも喘息の重要な要因です。しかし、これらのサイトカインの正確な発生源については、さらに調査する必要があります。タイプ 2 の自然リンパ球が、これらのサイトカインの主な原因の 1 つである可能性があります。ただし、ビタミン A 欠乏症などの栄養失調状態は、免疫系に何らかの影響を及ぼします。これを完全に理解するには、さらに研究が必要です。

 

喘息性疾患は、その罹患率の高さと医療制度への負担から、特に西洋諸国では公衆衛生上の懸念事項であり、そのため、喘息の有病率は 1970 年代以降、西洋諸国で劇的に増加しています。これらの増加は食生活の変化によるものだと仮説が立てられています。栄養失調がシステムの機能不全の最も大きな原因の 1 つであることは十分に立証されています。最近の報告では、ビタミン A レベルが喘息発症の危険性と負の相関関係にあることが示されています。私たちの研究は、ビタミン A が喘息性疾患に重要な役割を果たしているというさらなる証拠を提供し、そのメカニズムには 2 型サイトカインの産生改善が関与していることを明らかにしました。これらの発見は、喘息性疾患の予防と治療のための新しい戦略を提供する可能性があります。

この研究の一部は、2017年2月20日〜21日にドイツのベルリンで開催された^第9回 国際栄養と健康会議で発表されました。