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順天堂大、生理活性脂質による細菌毒素からの細胞膜修復機構を解明

順天堂大学医学部生化学第一講座の遅源助教、佐伯和子先任准教授、横溝岳彦教授らの研究グループは、生理活性脂質12-HHTによるBLT2の活性化が、細菌毒素による細胞膜損傷から細胞を守る仕組みを明らかにしました。宿主上皮細胞が毒素に応答して12-HHTを産生し、損傷膜を細胞外小胞(EV)に乗せて除去するとともに細胞骨格を再構築することで、細胞膜の修復を促進します。本成果は学術誌Journal of Cell Biology誌のオンライン版に2026年9月3日付で公開されました。

細菌毒素に対する細胞膜障害とBLT2の役割

多くの病原性細菌が産生する膜孔形成毒素(PFT)は、細胞膜上で多量体化して膜孔を形成し、感染症における組織傷害を重症化させることが知られています。細胞には損傷膜を修復する仕組みがあるものの、その調節因子や詳細な機序には未解明な点が多く残されていました。

研究グループは、BLT2欠損マウスが肺炎球菌のPFT気道内投与に脆弱であることに着目し、ホロトモグラフィック顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いて細胞の形態変化を観察しました。その結果、BLT2を発現していない細胞ではPFT添加後に細胞膜の膨張や核の萎縮、ミトコンドリアの崩壊が生じた一方、BLT2発現細胞では核やミトコンドリアの形態が維持され、細胞膜障害が著しく抑制されることが確認されました。

損傷した膜を排出し細胞骨格を再構築する仕組み

仕組みの解明に向けて細胞を観察したところ、PFT添加後にPFTと膜修復因子ANXA1、BLT2が細胞膜の局所に集積することが判明しました。さらに、BLT2発現細胞ではPFT添加によって細胞外小胞(EV)の数が増加し、EV内にはPFTによる膜孔や膜孔前駆体が多数含まれていました。これにより、BLT2がPFTの膜孔を含む細胞膜をEVとして細胞外へ排出し、細胞膜修復を促進していることが示されました。

また、EVの放出や細胞膜の正常化に必要な細胞骨格の再構築について調べたところ、BLT2発現細胞ではPFT添加後にアクチン繊維の形成が促進されていました。質量分析計による解析では、PFT添加により上皮細胞でBLT2を活性化する濃度の12-HHTが産生されることが確認され、この産生を抑制すると保護作用が消失したことから、修復にはリガンドとしての12-HHTが必要であることが明らかになりました。

感染症の重症化抑制と新たな細胞保護戦略への期待

本研究では、肺炎球菌のニューモリシン、溶血性連鎖球菌のストレプトリジンO、黄色ブドウ球菌のαヘモリジンという複数のPFTに対して検証が行われ、BLT2はいずれに対しても細胞膜障害を抑制する作用を示しました。

研究グループの遅源助教は、細胞が本来持っている防御の仕組みについて今後さらに理解を深め、細胞が持つ修復する力を生かした新たなアプローチにつなげたいとしています。今後は、病原体や毒素を標的とする抗菌薬などに加え、宿主細胞の修復能力を高める新たな細胞保護戦略への応用が期待されます。

論文情報

  • 論文タイトル: Lipid-mediated activation of BLT2 promotes membrane repair to prevent cell death.
  • 著者: Yuan Chi, Kazuko Saeki, Ken Yasukawa, Soichiro Kakuta, Tomoaki Koga, Takehiko Yokomizo(遅源、佐伯和子、安川賢、角田宗一郎、古賀友紹、横溝岳彦)
  • 掲載誌: Journal of Cell Biology(Rockefeller University Press)
  • 公開日: 2026年9月3日
  • DOI: 10.1083/jcb.202510004

本記事は順天堂大学の発表をもとに作成しました。

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