白血球由来のIFN-α/βおよび上皮IFN-λは、腸内ウイルス感染を制限する区画化された粘膜防御システムを構成します

上皮細胞は多くのウイルスの主要な侵入ポートですが、バリア表面をウイルス感染から保護する分子ネットワークは不完全に理解されています。ウイルス感染は、I型（IFN-α/β）とIII型（IFN-λ）インターフェロンの同時産生を誘導します。すべての核形成細胞はIFN-α/βに応答すると考えられているが、IFN-λ応答は主に上皮細胞に限定されている。腸上皮細胞は、この臓器の造血細胞とは異なり、機能性IFN-α/β受容体のレベルが非常に低いことを発現することが観察されました。したがって、IFN-α/β受容体欠損マウスの経口感染後、固有層のヒトレオウイルス3型特異的に感染した細胞3型が顕著に、腸上皮細胞では生産的に複製しませんでした。対照的に、レオウイルスは、IFN-λ受容体欠損マウスの腸上皮細胞でほぼ排他的に複製され、腸粘膜には、ウイルス感染後に上皮細胞が主に産生するIFN-λに主に反応するコンパートメント化されたIFNシステムを装備していることを示唆しています。腸の他の細胞は、主に抗ウイルス防御のためにIFN-α/βに依存しています。IFN-λ受容体欠乏症の吸引マウスでは、腸上皮にレオウイルスが再現され、さらに感染した上皮細胞が胆管に覆われ、乳児がさまざまな上皮が豊富な組織でウイルス感染症のコントロールにIFN-λを使用する可能性があることを示しています。したがって、IFN-λは、腸粘膜の自律的なウイルス防御システムと、悪化した炎症を誘発するIFN-α/β系の不必要に頻繁なトリガーを避けるために進化した可能性のある他の上皮障壁と見なされるべきです。

Epithelial cells are a major port of entry for many viruses, but the molecular networks which protect barrier surfaces against viral infections are incompletely understood. Viral infections induce simultaneous production of type I (IFN-α/β) and type III (IFN-λ) interferons. All nucleated cells are believed to respond to IFN-α/β, whereas IFN-λ responses are largely confined to epithelial cells. We observed that intestinal epithelial cells, unlike hematopoietic cells of this organ, express only very low levels of functional IFN-α/β receptors. Accordingly, after oral infection of IFN-α/β receptor-deficient mice, human reovirus type 3 specifically infected cells in the lamina propria but, strikingly, did not productively replicate in gut epithelial cells. By contrast, reovirus replicated almost exclusively in gut epithelial cells of IFN-λ receptor-deficient mice, suggesting that the gut mucosa is equipped with a compartmentalized IFN system in which epithelial cells mainly respond to IFN-λ that they produce after viral infection, whereas other cells of the gut mostly rely on IFN-α/β for antiviral defense. In suckling mice with IFN-λ receptor deficiency, reovirus replicated in the gut epithelium and additionally infected epithelial cells lining the bile ducts, indicating that infants may use IFN-λ for the control of virus infections in various epithelia-rich tissues. Thus, IFN-λ should be regarded as an autonomous virus defense system of the gut mucosa and other epithelial barriers that may have evolved to avoid unnecessarily frequent triggering of the IFN-α/β system which would induce exacerbated inflammation.