BCG刺激は、ビタミンD欠乏マウスにおいて樹状細胞の増殖を促進し、VDRおよびCYP27B1の発現を促進する

BCG stimulation promotes dendritic cell proliferation and expression of VDR and CYP27B1 in vitamin D‑deficient mice.

• Huifeng Yang
• Haocong Zhang
• Yu Li
• Liangbi Xiang
• Jun Liu

抄録

ビタミンD欠乏は結核リスクの増加につながる可能性がある。本研究では、Mycobacterium tuberculosis（Mtb）感染がビタミンD欠乏マウスおよび正常対照マウス由来の樹状細胞（DC）に及ぼす影響を検討した。ビタミンD欠乏マウスモデルを構築し、骨髄由来DC（BMDC）を単離し、GM-CSFとインターロイキン（IL）-4で6日間処理した後、Bacillus Calmette-Guérin（BCG）で24時間処理した。ビタミンD欠乏マウスモデル群では、インテグリンα-XやTリンパ球活性化抗原CD86を含むDCの表面分子の発現量が対照群に比べて有意に増加したが、Tリンパ球活性化抗原CD80、主要組織適合性複合体クラスI、主要組織適合性複合体クラスIIの発現量は有意に減少した。これらの変化はBCG濃度に依存していた。さらに、ビタミンD欠損マウスのBMDCにおける腫瘍壊死因子α、IL-5、IL-2、IL-12、インターフェロン-γの発現量は対照マウスと比較して有意に減少していた。さらに、ビタミンD欠損マウスのBMDCにおけるビタミンD受容体(VDR)及びCYP27B1タンパク質の発現量は、対照と比較して減少した。BCGはBMDCにおけるVDRとCYP27B1の発現量を有意に増加させた。BCGで処理したDCはCD4+ Tリンパ球の生存率を有意に誘導した。したがって、BCGはDCを増加させ、免疫機能を高める可能性があり、ビタミンD欠乏症患者の結核リスクの予防に役立つ可能性がある。

Vitamin D deficiency may lead to an increased risk of tuberculosis. In the present study, the effects of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) infection on dendritic cells (DCs) derived from vitamin D‑deficient mice or normal control mice were investigated. A vitamin D‑deficient mouse model was established, and bone marrow‑derived DCs (BMDCs) were isolated and treated with GM‑CSF and interleukin (IL)‑4 for 6 days, followed by an additional 24 h of treatment with Bacillus Calmette‑Guérin (BCG). The expression levels of surface molecules of DCs, including integrin alpha‑X and T‑lymphocyte activation antigen CD86, were significantly increased by BCG in the vitamin D‑deficient mice model group compared with the control group, while those of T‑lymphocyte activation antigen CD80, major histocompatibility complex class I and major histocompatibility complex class II were significantly decreased. These changes were BCG concentration‑dependent. In addition, the levels of IL‑4, IL‑6 and IL‑10 in the BMDCs from the vitamin D‑deficient mice were significantly decreased compared with the control mice, while the levels of tumor necrosis factor‑α, IL‑5, IL‑2, IL‑12 and interferon‑γ were significantly increased. Furthermore, the expression levels of vitamin D receptor (VDR) and CYP27B1 protein in the BMDCs from the vitamin D‑deficient mice were decreased compared with the control. BCG significantly increased the expression levels of VDR and CYP27B1 in the BMDCs. The DCs treated with BCG significantly induced the viability of CD4+ T lymphocytes. Therefore, BCG increases DCs and may enhance immunofunction, which may assist in preventing the risk of tuberculosis in patients with a vitamin D deficiency.