HIV脳症におけるニューロン死:TNFαなどサイトカイン及びgp120の関与

これまで我々は、成熟期のラット大脳皮質培養系を用いて、gp120がオリゴデンドロサイトに機能障害を起こして、ミエリン形成を阻害することを報告してきた。今年度は、幼若期のラット大脳皮質培養系を用いて、gp120がニューロンへ及ぼす影響について主に調べた。幼若期において、低細胞密度の条件下では、gp120添加により数日内に顕著なニューロン死が起きた。このニューロン死は、培養1-3日のニューロンで認められたが、7日以降ではもはや認められず、ニューロンの成熟度に相関を示したが、gp120とニューロンの結合とは必ずしも一致しなかった。またHIV脳症に関与していると考えられているサイトカインの一種PAFが、ニューロン死を起こすことも確認した。両者の相互関与などは不明であるが、両者のニューロン死の機序を今後比較検討する予定である。また細胞密度を上げてニューロン死を起こしにくくした条件下で、gp120を添加してさらに7-9日培養し、形成されたニューロン回路網の電気活動を、Fura2を用いて細胞内Ca^<2+>のモニタリングにより解析した。その結果、gp120添加により、ニューロン発火活動に伴う,ニューロン細胞内Ca^<2+>のsynchronous oscillationの頻度が低下し、発火しているニューロン数も減少した。以上の結果から、gp120は分化程度、培養条件の異なる神経系細胞において、種々の異なる神経障害性、即ち脱髄やニューロン死、ニューロン回路網への障害性をもつことが明らかとなり、HIV脳症においてgp120が複数のメカニズムを介して関与している可能性が示唆された。今後これらの障害性が起きるメカニズムを、分子レベルで探っていく予定である。

これまで我々は、成熟期のラット大脳皮質培養系を用いて、gp120がオリゴデンドロサイトに機能障害を起こして、ミエリン形成を阻害することを報告してきた。今年度は、幼若期のラット大脳皮質培養系を用いて、gp120がニューロンへ及ぼす影響について主に調べた。幼若期において、低細胞密度の条件下では、gp120添加により数日内に顕著なニューロン死が起きた。このニューロン死は、培養1-3日のニューロンで認められたが、7日以降ではもはや認められず、ニューロンの成熟度に相関を示したが、gp120とニューロンの結合とは必ずしも一致しなかった。またHIV脳症に関与していると考えられているサイトカインの一種PAFが、ニューロン死を起こすことも確認した。両者の相互関与などは不明であるが、両者のニューロン死の機序を今後比較検討する予定である。また細胞密度を上げてニューロン死を起こしにくくした条件下で、gp120を添加してさらに7-9日培養し、形成されたニューロン回路網の電気活動を、Fura2を用いて細胞内Ca^<2+>のモニタリングにより解析した。その結果、gp120添加により、ニューロン発火活動に伴う,ニューロン細胞内Ca^<2+>のsynchronous oscillationの頻度が低下し、発火しているニューロン数も減少した。以上の結果から、gp120は分化程度、培養条件の異なる神経系細胞において、種々の異なる神経障害性、即ち脱髄やニューロン死、ニューロン回路網への障害性をもつことが明らかとなり、HIV脳症においてgp120が複数のメカニズムを介して関与している可能性が示唆された。今後これらの障害性が起きるメカニズムを、分子レベルで探っていく予定である。