マイクロフォールド細胞

マイクロフォールド細胞（M細胞）は、小腸のパイエル板の腸管関連リンパ組織（GALT）と、消化管の他の部分の粘膜関連リンパ組織（MALT）に存在します。これらの細胞は、M細胞の頂端膜上で粘膜免疫反応を開始し、腸管腔から粘膜固有層まで上皮細胞層を横切って微生物や粒子を輸送し、そこで免疫細胞との相互作用が起こることが知られています。^[1]

近隣の細胞とは異なり、M細胞はエンドサイトーシス、貪食、またはトランスサイトーシスを介して小腸の内腔から抗原を取り込む独自の能力を持っています。抗原は、樹状細胞やBリンパ球などの抗原提示細胞に送達されます。M細胞は、他の抗原提示細胞と同様に、プロテアーゼカテプシンEを発現します。このプロセスは、M細胞の基底外側にある独自のポケットのような構造で行われます。抗原は、細菌を検出して特異的に結合する糖タンパク質2（GP2）などの細胞表面受容体の発現を介して認識されます。細胞性プリオンタンパク質（PrP）は、M細胞上の細胞表面受容体の別の例です。^[2]

M細胞は微絨毛を欠いているが、他の上皮細胞と同様に強力な細胞接合を特徴としている。これは、腸の内容物と宿主の免疫系との間の重要な防御線を構成する物理的障壁を提供する。上皮障壁にもかかわらず、一部の抗原はM細胞障壁を浸透して近くの上皮細胞に感染したり、腸内に侵入したりすることができる。^[3]

M細胞は、その形態的差異によって他の腸上皮細胞と区別される。M細胞は、短い微絨毛、または細胞表面のこれらの突起がないことによって特徴付けられる。微絨毛が存在する場合、それらは短く不規則で、これらの細胞の頂端面または基底外側面のポケット状の陥入部に存在する。微絨毛がない場合は、微小襞が特徴であり、そのため一般に知られている名前が付けられている。これらの細胞は、腸管上皮細胞よりもはるかに少ない。これらの細胞は、アクチン、絨毛、サイトケラチン、ビメンチンなど、細胞の端または細胞表面に発現する細胞骨格および細胞外マトリックス成分によっても識別される。^[3]

M細胞の分化を促進する因子はまだ解明されていないが、パイエル板の発達中に見られる免疫細胞からのシグナルに反応して発達すると考えられている。^[4] B細胞は濾胞関連上皮（FAE）にも多数局在するため、M細胞の発達に関与していると考えられている。B細胞集団を欠くFAEでは、パイエル板のM細胞数が減少する。同様に、ヒトリンパ腫細胞株も腺癌細胞からM細胞への移行を経ることが知られている。

多くの研究で、さまざまな細胞型が M 細胞の分化を誘導することが示されていますが、新しい研究では、M 細胞の分化を誘導する分子経路が特徴付けられています。最近では、機能喪失およびレスキュー表現型研究を通じて、RANKLが NF-κB リガンドの受容体活性化因子であり、M 細胞の分化に役割を果たすことが示されています。RANKL は小腸全体で発現し、サルモネラなどの病原体の取り込みを促進し、M 細胞の分化に最も重要な因子です。^[5]腸上皮に存在する微生物は、M 細胞の発達を誘導することが知られています。たとえば、III 型分泌システムエフェクタータンパク質 SopB は、M 細胞の腸管上皮細胞からの移行を活性化します。^[6] M 細胞は、最大 4 日間分化プロセスを経た後、完全に成熟します。最近の研究では、M 細胞はリンパ系および骨髄系から明確に発生することが示唆されています。^[7]

病原体は、宿主細胞に侵入するために細胞分化経路を利用することができる。これは、腸管上皮中の腸管上皮細胞をM細胞型に分化させることによって行われる。^[1]あるケースでは、前述のSopBエフェクタータンパク質が分泌され、これらの細胞で上皮から間葉系への移行を開始することにより、FAEに局在する腸管上皮細胞の急速な分化を誘発する。SopBが腸管上皮細胞の分化を活性化すると、Wnt / β-カテニンシグナル伝達経路の活性化を介して作用し、細胞アポトーシスの調節に関与するRANKLとその受容体を誘発する。^[8]

M細胞は粘液や消化酵素を分泌せず、薄いグリコカリックスを持っているため、抗原のエンドサイトーシスのために腸管腔に容易にアクセスできます。M細胞の主な機能は、抗原を選択的にエンドサイトーシスし、上皮内マクロファージとリンパ球に輸送することです。その後、免疫反応が開始されるリンパ節に移動します。 ^[9]

M 細胞は受動免疫、つまり妊娠中および出産後の能動体液性免疫の移行に役割を果たしています。乳児は母親の腸管抗原に特異的な抗体に依存しており、この抗体は母親の腸管から母乳に移行します。これらの抗体はリンパ系を介して母乳に移行します。この輸送のメカニズムは完全には解明されていませんが、樹状細胞とマクロファージが輸送体の役割を果たしているという仮説があります。授乳していない女性では、M 細胞が腸管内の抗原を認識すると、多くの免疫グロブリン A ( IgA ) 抗体の産生が刺激されます。これらの抗体は、腸管粘膜、唾液腺、リンパ節に放出されます。しかし、授乳中の女性では、M 細胞が抗原を認識し、IgA は腸管から乳腺に送られます。腸管から母乳への IgA の移動は、ホルモン、ケモカイン、サイトカインによって制御されます。このように、乳腺と母乳は粘膜免疫システムにおいてM細胞と並んで重要な役割を果たしている。^[10]

M 細胞は、腸管上皮に侵入する手段として、赤痢菌、チフス菌、偽結核菌などのいくつかの病原性 グラム陰性細菌や、牛海綿状脳炎(狂牛病)などの感染性プリオンによって利用される。毒性因子としての利用は、M 細胞が腸の内容物を採取する際に病原体が M 細胞に結合し、そのようにして侵入を保証する能力に依存する。EAF (大腸菌接着因子) の遺伝子を含むプラスミドを含むEPEC (病原性大腸菌を参照) は、M 細胞に接着する。これらはまた、ポリオやレオウイルスなどのウイルスによって拡散のために利用される。^[11] CXCR4指向性であるがCCR5指向性ではないHIVはM細胞に結合し、上皮を介して輸送されることが知られている。^[12]

• 胚葉由来のヒト細胞タイプのリスト

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