The M3 Muscarinic Receptor Is Required for Optimal Adaptive Immunity to Helminth and Bacterial Infection

Darby et al. PLoS pathogens, 2015; 11.1: e1004636-e1004636.

Speaker: Ming-Yang Wu (吳明陽)                               Time: 14:00~15:00, May 27, 2015

Commentator: Dr. Wei-Chen Lin (林威辰 老師)     Place: Room 601

Abstract:

    乙醯膽鹼是一種神經訊息傳遞物質，包含兩種主要的乙醯膽鹼受器，別是尼古丁受器和毒蕈鹼受器。乙醯膽鹼的訊息傳遞可以控制局部的先天性免疫反應，也可透過尼古丁受器的路徑抑制發炎反應 ^[1]。然而，乙醯膽鹼受器在適應性免疫反應中所扮演的角色大多未知，尤其是毒蕈鹼受器。毒蕈鹼受器具有五種亞型(M1R-M5R)，先前研究指出第三型毒蕈鹼受器主要表現在平滑肌，會增加肌肉收縮，幫助免疫反應去驅除巴西日圓線蟲(Nippostrongylus brasiliensis)的感染^[2]。在這次的研究中，作者使用第三型毒蕈鹼受器缺失的老鼠和體外CD4 T細胞的測定去研究第三型毒蕈鹼受器是否在保護性免疫中，扮演重要的角色。第三型毒蕈鹼受器缺失的老鼠會明顯失去產生有效免疫反應的能力去對抗初次和二次的感染，並且細胞激素的產生在缺失第三型毒蕈鹼受器的老鼠中有明顯減少。第三型毒蕈鹼受器缺失的老鼠感染沙門氏菌也可以觀察到相似的免疫缺失反應。沙門氏菌感染可以誘導產生一型輔助T細胞的免疫反應，並且CD4 T細胞產生IFN-γ去保護宿主並清除細菌感染。在第三型毒蕈鹼受器缺失的老鼠，可觀察到有高量的細菌存在，也再次證明第三型毒蕈鹼受器缺失會影響CD4 T細胞的免疫反應。乙醯膽鹼在正常老鼠感染巴西日圓線蟲時，可刺激CD4 T細胞免疫反應，而且使用毒蕈鹼受器的促進劑可加強二型輔助T細胞分泌細胞激素。反之，使用毒蕈鹼受器拮抗劑和針對第三型毒蕈鹼受器的選擇性拮抗劑可阻斷反應 。相似地，當老鼠被沙門氏菌感染時，乙醯膽鹼可以在體外刺激淋巴球活化。使用毒蕈鹼受器的促進劑可增強IFN-γ分泌；反之，使用拮抗劑則可阻斷反應。總結上述結果，這些結果顯示第三型毒蕈鹼受器對於寄生蟲及細菌的感染，可能是個重要的貢獻者，去幫助免疫反應。在三型毒蕈鹼受器缺失下，CD4 T細胞的反應會明顯受損。

Reference:

1. Wang H, et al. (2003) Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit is an essential regulator of inflammation. Nature 421: 384–388.

2. Horsnell WG, et al. (2007) Delayed goblet cell hyperplasia, acetylcholine receptor expression, and worm expulsion in SMC-specific IL-4Ralpha-deficient mice. PLoS Pathog 3: e1.