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# 生物学 # 免疫学

敗血症:隠れた回復への戦い

敗血症は、感染が治った後もずっと生活を変えることがあるよ。

Marco De Zuani, Petra Lázničková, Marcela Hortová Kohoutková, Veronika Bosáková, Ivana Andrejčinová, Natália Vadovičová, Veronika Tomášková, Alexandra Mýtniková, Julie Štíchová, Tomáš Tomáš, Jiří Hrdý, Kristýna Boráková, Stjepan Uldrijan, Marcela Vlková, Vladimír Šrámek, Martin Helán, Kamila Bendíčková, Jan Frič

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敗血症からの回復:静かな戦 敗血症からの回復:静かな戦 直面している。 生存者は、敗血症の後もずっと隠れた課題に
目次

敗血症は、体が感染に対して極端な反応を示す深刻な状態だよ。臓器にダメージを与えることもあって、かなり危険なんだ。感染に集中する代わりに、体が自分自身を攻撃し始める、みたいな感じ。こんなカオスな反応が臓器不全を引き起こすことがあって、毎年多くの人が敗血症の影響を受けてるし、かなりの割合の人が助からないんだ。

敗血症のその後

敗血症から生き延びることは終わりじゃないんだよ。運良く回復した人たちは、後にいろんな問題に直面することが多い。具体的には:

  • 感染のリスクが増す: 敗血症の後、免疫系がより脆弱になって、ちょっとした感染にさえ対抗できないことがある。

  • 免疫細胞の慢性的な変化: 特に単球が、敗血症後に「再プログラム」されることがある。つまり、将来的にうまく機能しないってこと。

  • 低度の炎症: 一部の生存者は、持続的な炎症を経験することがあって、これはかなり厄介。

  • 細胞損傷: 体の損傷を示す分子が放出されることがあって、回復をさらに複雑にする。

敗血症が血液細胞の生産に与える影響

血液は感染と戦ういろんなタイプの細胞で構成されていて、これらは骨髄で作られる。敗血症を経験すると、生産ラインが詰まって、血液細胞のタイプと数が変わっちゃうんだ。

造血幹細胞

血液細胞の生産の中心にいるのが造血幹細胞(HSC)だよ。これらはあらゆるタイプの血液細胞に変わることができる元の細胞。年を取ると、HSCの数は増えることもあるけど、敗血症だと特定の白血球のために生産がオーバードライブになることがある。

回復中に何が起こる?

敗血症のエピソードの後、体は変化するんだ。HSCがあまり反応しなくなって、「HSC疲労」って呼ばれる問題が起きる。これによって新しい血液細胞を効率的に作るのが難しくなる。まるで工場の労働者が、残業の後に長期休暇を取ったような感じ!

訓練された免疫 – 良い面と悪い面

「訓練された免疫」って概念があって、いくつかの免疫細胞が病原体との出会いを記憶することができるんだ。敗血症の後、特定の免疫細胞が「訓練」されるみたいだけど、必ずしも良い方向に行くわけじゃない。感染に対抗するために準備が整ってるはずが、逆に効果が薄くなって、免疫系が混乱することがある。

想像してみて。免疫細胞は、戦いで勇敢に戦った兵士たち(初めの感染)みたいなもので、帰ってくるとメダルをもらったけど、今度はちょっとした音にも脅威を感じちゃう。だから、普段なら問題ないことにオーバーリアクションして、慢性的な炎症を引き起こしちゃうんだ。

敞血症後の免疫系のプロファイリング

敗血症が免疫系にどう影響するかのより明確なイメージを得るために、研究者たちは敗血症から生き延びた人たちの血液を、敗血症にかからなかった人たちの血液と比較したんだ。それによって、さまざまな免疫細胞のタイプや数を見ていった。

研究からの発見

  1. 循環前駆細胞: 敗血症の生存者は、さまざまな血液細胞に最終的に発展する前駆細胞の特定のタイプが増加してる。このことは、体が感染の後ずっと血液細胞を作る方法が変わったことを示している。

  2. 好中球の減少: 好中球は感染と戦うのに重要なんだけど、敗血症の生存者ではこの細胞の数が少なくなることがあって、免疫反応に長期的な問題があることを示唆してる。まるで、火事が起きたときに利用できる消防士が少なくなっちゃったみたいな!

  3. 未成熟な免疫細胞: 敗血症の生存者は、感染と戦うのに効果的でない未成熟な免疫細胞が増加することが多い。つまり、体がもっと細胞を作るかもしれないけど、その多くは侵入者に対抗するのに適切なタイプじゃないってこと。

マクロファージ – 掃除係

マクロファージは、感染後の破片を掃除して、免疫チームの他のメンバーに反応を促す重要な役割を果たす免疫細胞の一種だよ。敗血症の後、HSCから派生したマクロファージは、いくつかの代謝的な問題を抱えてる。

代謝障害

これらのマクロファージは、重要なエネルギー経路での活動が低下していて、燃料を燃やす効率が悪くなってる。まるでガスが少なくなって、必要なときにスピードを出せない車みたい。これが、未来の感染に適切に反応する能力を妨げて、生存者のリスクを増加させる原因になるかもしれない。

シグナル経路と細胞間コミュニケーション

体内では、細胞がさまざまな経路を通じてコミュニケーションを取る。敗血症の生存者では、2つの重要なシグナル経路が特定されてる:

  1. NF-κB経路: この経路は炎症反応に重要で、敗血症の生存者ではこの経路が活性化されて、過剰な炎症反応を引き起こすことがある。

  2. JAK-STAT経路: この経路は免疫調節因子からの信号に反応する。敗血症の生存者では、ここでも活動が高まってて、免疫反応がさらに複雑になってることがわかった。

インターフェロンの役割

インターフェロンは免疫反応においていくつかの役割を果たすタンパク質だ。敗血症の後、特定のタイプのインターフェロン、特にタイプIインターフェロンは、活動が高くなることがある。これが免疫細胞に変化を引き起こすかもしれなくて、逆に免疫系を常に準備状態に保ち続けて、時間が経つにつれて疲弊させることになる。

インターフェロンがマクロファージの発生に与える影響

研究者たちが健康な血液細胞にインターフェロンを処理したとき、次のようなことがわかった:

  • 時間が経つにつれて細胞の数が減少して、免疫系がバランスを保つのが難しくなる。

  • 一部の細胞が単球系統にシフトすることがあって、さまざまな感染に対抗するのにそれほど効果的ではない。

大きな視点 – 回復への影響

これらの発見は、敗血症の後に何が起こるかを明らかにして、回復は単に初期の感染を乗り越えることだけではないことを示してる。血液細胞の生産と機能への長期的な影響が、生存者を後に感染に対する脆弱な状態にさせることがある。

治療のチャンス

敗血症が免疫系に与える影響を理解することで、新しい治療法の扉が開かれるかもしれない。栄養や薬、他の方法で免疫系を「リセット」する方法があれば、生存者が正常な免疫状態を取り戻すのを助けられるかもしれない。

結論 – 行動を呼びかけよう

敗血症は単なる一度きりの出来事じゃなくて、免疫系の風景を永続的に変える可能性がある。これらの変化についてもっと学ぶことで、敗血症を乗り越えた人々へのより良いサポートと治療法を導き出すことができるんだ。だから、目を光らせて、免疫系を準備しておこう。結局、次の感染が来たときに消防士が不足するのは誰も望んでいないからね!

オリジナルソース

タイトル: Sepsis induces long-term reprogramming of human HSPCs and drives myeloid dysregulation in sepsis survivors

概要: Sepsis is a life-threatening condition characterised by an overwhelming immune response and high fatality. While most research has focused on its acute phase, many sepsis survivors remain immunologically weakened leaving them susceptible to serious complications from even mild infections. The mechanisms underlying this prolonged immune dysregulation remain unclear, limiting effective interventions. Here, we analysed whether sepsis induced long-term "training" in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs), imprinting changes that persist in their myeloid progeny. Peripheral blood analysis of 8 sepsis survivors, 12 patients with septic shock, and 10 healthy donors revealed a significant expansion of CD38+ progenitors in survivors, with increases in megakaryocyte-erythroid and granulocyte-monocyte progenitors, and reduced mature neutrophil counts. This shift suggests impaired granulopoiesis, favouring immature, immunosuppressive granulocytes. Differentiated macrophages from survivors HSPCs exhibited impaired metabolic pathways after lipopolysaccharide stimulation, with downregulation of tricarboxylic acid cycle and glycolysis genes, indicating altered immune metabolism. Pathway analysis revealed enhanced type-I interferon (IFN) and JAK-STAT signalling in survivors macrophages, reflective of potentially tolerance-prone reprogramming. Finally, exposing healthy donor HSPCs to IFN{beta} during macrophage differentiation reduced HSPC proliferation, increased apoptosis, and induced a metabolic shift towards glycolysis over mitochondrial respiration. Together, these findings suggest that sepsis induces lasting reprogramming in HSPCs leading to myeloid progeny with altered immune memory that might drive immune dysregulation in survivors. These data open avenues to explore potential targets to better manage long-term immune alterations in sepsis survivors. KEY POINTSO_LISepsis induces long-term alterations in HSPCs, leading to the expansion of immature progenitors and metabolic dysregulation of their progeny. C_LIO_LIType-I IFN signalling reprograms macrophage differentiation, affecting their metabolic function and reducing cell proliferation. C_LI

著者: Marco De Zuani, Petra Lázničková, Marcela Hortová Kohoutková, Veronika Bosáková, Ivana Andrejčinová, Natália Vadovičová, Veronika Tomášková, Alexandra Mýtniková, Julie Štíchová, Tomáš Tomáš, Jiří Hrdý, Kristýna Boráková, Stjepan Uldrijan, Marcela Vlková, Vladimír Šrámek, Martin Helán, Kamila Bendíčková, Jan Frič

最終更新: 2024-12-17 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628447

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628447.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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