음식 알레르겐에 대한 면역 감지는 회피 행동을 촉진합니다

Dec 03, 2023

네이처(2023)이 기사 인용

11,000번의 액세스

1 인용

250 알트메트릭

측정항목 세부정보

병원체로부터 보호하는 기본 기능 외에도 면역 체계는 행동을 변경할 수도 있습니다1,2. 면역 체계에 의한 행동 수정의 범위와 메커니즘은 아직 잘 이해되지 않았습니다. 여기에서는 음식 알레르기에 대한 마우스 모델을 사용하여 알레르기 감작이 항원 특이적 회피 행동을 유도한다는 것을 보여줍니다. 알레르겐 섭취는 고립로핵, 상완핵 및 중심 편도체를 포함하여 혐오 자극에 대한 반응과 관련된 뇌 영역을 활성화합니다. 알레르기 항원 회피에는 면역글로불린 E(IgE) 항체와 비만 세포가 필요하지만 장 알레르기 염증이 발생하기 전에 발생합니다. 회피를 촉진하는 알레르기 항원 특이 IgE 및 비만 세포의 능력에는 시스테이닐 류코트리엔과 성장 및 분화 인자 15가 필요합니다. 마지막으로, C57BL/6 및 BALB/c 마우스 계통을 비교하면 회피 행동에 대한 유전적 배경의 강력한 영향이 밝혀졌습니다. 따라서 이러한 발견은 불리한 환경을 피하기 위해 틈새 선택을 촉진하기 위해 진화한 항원 특이적 행동 변형을 가리킵니다.

알레르기는 최근 수십 년 동안 유병률이 증가한 염증성 질환의 일종입니다3. 아토피성 피부염, 음식 알레르기, 천식, 약물 과민증 등의 알레르기 질환은 산업화 및 도시 생활 방식과 직접적으로 연관되어 있는 것으로 보입니다4. 그러나 이러한 알레르기 반응의 생리학적 역할은 여전히 ​​수수께끼로 남아 있습니다. T 보조 T 세포, IgE 항체 및 선천성 면역 세포(예: 비만 세포, 호산구 및 제2형 선천 림프 세포)를 포함하는 제2형 면역은 알레르기 반응을 매개합니다. 만성적이거나 과도할 경우 알레르기 반응은 해롭고 잠재적으로 치명적일 수 있습니다5. 알레르기 반응은 독, 조혈액, 생체이물 및 자극물을 포함한 유해 물질에 대한 숙주 방어에 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다6,7,8,9,10. 실제로 알레르기 반응의 일반적인 특징은 몸에서 유해 물질을 배출하는 재채기, 가려움증, 구토와 같은 방어 신경 반사의 악화입니다11. 이러한 반사 작용 외에도 알레르기 반응에서 회피 행동이 유도되는 것으로 나타났습니다12,13,14. 이는 제2형 면역이 해로운 자극에 대한 노출을 제한하여 추가 손상을 방지하는 효율적인 방어 전략으로 작용할 수 있음을 시사합니다. 그러나 유형 2 반응이 행동 결과를 촉진하는 메커니즘은 아직 확립되지 않았습니다.

알레르기 감작이 회피 행동에 미치는 영향을 조사하기 위해 우리는 0일과 7일에 난알부민(OVA)과 보조제 수산화알루미늄(명반)을 피하 주사하여 마우스를 감작시켰습니다(그림 1a). 대조 마우스는 OVA 없이 명반을 받았습니다. 그런 다음 생쥐를 물병에 연결된 두 개의 핥기 측정기(즉, 핥기를 자동으로 감지하는 주둥이)가 장착된 홈 케이지에 적응시켰습니다. 적응 기간 동안 생쥐는 측면 선호도를 나타내지 않았습니다 (확장 데이터 그림 1a, b). 순응 후, 우리는 병 중 하나의 내용물을 OVA 용액으로 무작위로 전환하고 대조 마우스가 물에 비해 OVA 용액에 대한 선호도가 증가한 것을 관찰했습니다 (그림 1b 및 확장 데이터 그림 1c). 이는 OVA가 식욕을 돋우는 것임을 나타냅니다. 쥐를 위해. 대조적으로, 감작된 마우스는 용량 의존적 방식으로 OVA 용액에 대한 선호도를 감소시켰습니다(그림 1b, c 및 확장 데이터 그림 1d, e). 총 핥기 수에 대한 분석은 기준 물과 비교하여 OVA가 제공될 때 대조군이 소비량을 약 두 배로 늘리는 반면 감작된 마우스는 동일한 총 핥기 수를 유지함을 나타냅니다(확장 데이터 그림 1f). 이는 알레르기 항원 농도를 희석하는 일부 조절된 메커니즘을 시사합니다. 물 섭취를 늘려서. 감작된 마우스에 의한 회피 행동이라고 불리는 OVA 선호도 감소는 테스트 병을 제공한 후 10분 이내에 발생했으며(확장 데이터 그림 1g) 병 측면을 전환했음에도 불구하고 테스트 둘째 날에도 지속되었습니다(그림 1d). . 특히, OVA 용액의 회피는 알레르기 감작 후 최소 48주 동안 지속되었으며(그림 1e), 이는 대조군과 감작된 마우스가 소 혈청 알부민을 함유한 용액에 대해 비슷한 선호도를 나타냈기 때문에 OVA에만 해당되었습니다(그림 1f). 우리는 다음으로 화학 감각 세포의 미각 전달에 필요한 일시적 수용체 잠재적 양이온 채널 하위 패밀리 M 구성원 5 (TRPM5)가 회피 행동의 발달에 필요하지 않다는 것을 발견했습니다 (확장 데이터 그림 1h). 마지막으로, 알레르기 모델에서 강력한 체액성 면역 반응을 유도하지만 세포성 면역 반응은 유도하지 않는 것으로 알려진 보조제인 경구 콜레라 독소를 사용한 OVA에 대한 알레르기 감작도 OVA 회피를 촉진했습니다(확장 데이터 그림 1i,j). 이러한 결과는 단백질에 대한 비경구 예방접종이 음식에 대한 특정 회피를 생성할 수 있음을 나타내며, 이는 행동 및 대사 효과를 최소화하기 위해 OVA 용액에 자당을 추가하지 않았다는 점을 제외하면 이전 관찰과 일치합니다.