内臓型リーシュマニア症における貧血の発症機序の解明

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本年度は、in vitroでのLeishmania原虫感染誘導性赤血球貪食の系を用い、マクロファージ(Mφ)による赤血球の貪食が細胞内の原虫の生存に与える影響の検討を中心に実験を行った。まずMφの赤血球貪食の有無が細胞内の原虫数に与える影響をin vitroで株化MφRAW264.7を用い調べた。原虫感染Mφを、通常培地、膜を処理して貪食されるようにした赤血球を添加した培地、ポリスチレンビーズを添加した培地でそれぞれ培養し、72時間後の感染細胞の割合と細胞内原虫数を三群間で比較した。その結果、感染細胞率・細胞内原虫数両方において赤血球を添加した群で対照群より有意に高い傾向が見られた。このことから、細胞内の赤血球の存在は細胞内の原虫の生存にとって有利に働くことが示唆された。続いてMφにとりこまれた赤血球がどのように原虫の生存に影響を与えているかを検討した。原虫が赤血球由来の成分を利用している可能性を考え、鉄・ヘムの代謝に関わる遺伝子の発現をquantitative PCR法を用いて確認した。すると、赤血球添加培地で培養したMφではHeme oxigenase 1 (Hmox1) のmRNAの発現が対照群より亢進していることが明らかになった。さらに、原虫感染マウスの脾臓にみられる赤血球貪食細胞を形態学的に観察したところ、貪食細胞上に他の細胞上には見られない色素の沈着が頻繁に見られた。このことから、マウス脾臓内の感染Mφにおいてもとりこまれた赤血球は分解され通常とは異なる代謝を受けていることが考えられた。以上の結果より、Leishmania原虫の感染によりMφによる赤血球の取り込みが亢進すると、続くHmox1の発現上昇により細胞内の抗酸化ストレスが軽減されることや、細胞内に鉄・ヘムといった栄養源となりうる物質の濃度が上昇することで原虫に好適な環境が形成されていることが示唆された。