HIVにおける自律神経系の免疫健康への影響
研究では、HIVと共に生活している人々における自律神経機能障害が免疫応答にどう影響するかを探っている。
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目次
自律神経系(ANS)は、体の自動的な機能をコントロールするのを助けるんだ。心拍数、呼吸、消化などに影響を与える。最近の研究では、ANSが私たちの免疫系の反応にも重要な役割を果たしていることがわかってきた、特に炎症の場合ね。でも、ANSと免疫系がどう連携しているか、特に人間に関してはまだあんまり理解できてないんだ。
何年もの研究で、HIVを持っている人たちが自律神経障害(AN)という状態を経験することが多いことがわかっている。この状態は深刻な健康問題につながることがあって、こういう人たちではよく見られるんだ。最近の発見では、ANがロングコビッド、筋痛性脳脊髄炎/慢性疲労症候群、いろんな自己免疫疾患などの長期的な炎症状態とも関連していることがわかった。ANはこれらの状態でよく見られるけど、その関連の理由はまだ不明で、ANSと免疫系がどう相互作用しているのかもっと学ぶ必要があるね。
ANSの免疫反応における役割
実験室の研究や動物研究は、ANSがいろんな経路を通じて免疫反応に影響を与えることを明らかにしている。ANSは交感神経と副交感神経の部分で構成されていて、一緒に免疫シグナルを管理してる。免疫機能に重要な役割を持つリンパ器官は、交感神経系と強くつながっている。交感神経活動中に放出されるノルエピネフリンは、濃度に応じて免疫細胞を刺激したり抑制したりすることができる。
一方で、副交感神経系、特に迷走神経を通じて、抗炎症の役割を持ってる。この経路が活性化されると、体の炎症を減らすことができるんだ。例えば、研究者たちは迷走神経から放出される神経伝達物質アセチルコリンが免疫細胞内の炎症を引き起こす物質のレベルを下げることができるってことを示している。
ANSが免疫反応を調節する潜在的な経路があるにもかかわらず、現在の知識は主に副交感神経の側面に焦点を当てた研究から得られてきた。観察研究では、炎症性腸疾患や関節リウマチのような炎症状態を持つ人たちの中で迷走神経の活動が低下していることが示されている。迷走神経を刺激することで、一部の疾患で炎症が下がる可能性があるという証拠もある。
でも、ANSの交感神経側は免疫反応との関連についてはまだあまり探求されていなくて、炎症や免疫機能に与えるこのシステムの影響についての知識のギャップが残ってる。
研究の目的
この研究は主に3つの目標を持っている:
- HIVを持つ人たちにおいて、炎症性物質であるインターロイキン-6(IL-6)と迷走神経の機能との関連を見ること。
- いろんなタイプの自律神経機能障害(交感神経か副交感神経か)と様々な免疫プロファイルとの関係を進んだ統計的方法を使って調べること。
- HIVに関連しない健康問題が異なる免疫プロファイルにどのような影響を与えるかを比較すること。
ANSが免疫系に与える影響を理解することで、症状をより良く管理するための新しい治療法が生まれるかもしれない。
研究の概要
この研究は横断的観察研究としてデザインされた。参加者はHIVを持つ人たちが多く通うプライマリケアクリニックからリクルートされた。参加するには、18歳以上で、安定したHIVの状態であり、数ヶ月間抗ウイルス治療を受けている必要があった。他のANSに影響を与える可能性のある病状を持つ個人や特定の薬を服用している人たちは除外された。
すべての手続きは倫理ガイドラインに従って行われ、各参加者は書面でのインフォームド・コンセントを与えた。
自律神経系のテスト
自律神経機能を評価するために、一連の非侵襲的なテストが行われた。これらのテストは、特定の動作に対する汗の反応、心拍数の反応、血圧の変化を測定する。これらの結果は、全体的なANSの健康を反映するスコアを作成するのに役立つ。
テストの結果、多くの参加者に自律神経機能障害の程度が見られた。たとえば、かなりの数の人が交感神経と副交感神経の両方に問題を抱えていることがわかった。
医療履歴の分析
参加者の医療履歴を集めて、既存の健康状態や薬物が研究結果に与える影響を考慮した。分析では、これらの変数の影響をコントロールするためにいくつかの測定が使われた。その上、参加者はメンタルヘルスやストレスレベルを評価するための質問票を記入した。
血液サンプルの収集
炎症に関連するさまざまなタンパク質を分析するために血液サンプルが取られた。先進的な技術を使って、研究チームはIL-6や他の炎症マーカーのレベルを測定した。
先進的な細胞分析
細胞の違いを詳しく見るために、CyTOFという高技術な方法が使われた。この方法で、ANを持つ人と持たない人の免疫細胞タイプを比較することができた。結果として、ANを持つ人は特定の免疫細胞、特に感染と戦う役割で知られるCD8+ T細胞の数が多いことがわかった。
人口統計と自律神経機能に関する発見
この研究には79人の参加者が含まれていて、ほとんどが中年の男性だった。多くの人が長い間HIVを抱えていた。結果は、かなりの割合の人が自律神経機能障害を経験していることを示している。ほとんどの人は軽度の問題を抱えていたが、多くの参加者がANSの異なる領域に影響を与えるより深刻な問題を抱えていた。
IL-6と迷走神経機能の関係を調べたところ、迷走神経の活動が低い人はIL-6レベルが高いことが示された。これは、IL-6が高まると健康状態が悪化することがあるので懸念される。
免疫プロファイルの特定
研究者たちは、参加者の中に4つの異なる免疫プロファイルまたは「免疫タイプ」を特定した。それぞれが炎症やANの存在に関して独自のパターンを持っている。
- 免疫タイプ1は、炎症性マーカーの高いレベルを示し、年齢が高く、健康問題の負担が大きかった。
- 免疫タイプ2は、若くてまあまあの炎症プロファイルだけど、抗炎症マーカーの兆候も見せていた。
- 免疫タイプ3は、炎症プロファイルが低く、免疫細胞のバランスが違っていた。
- 免疫タイプ4は、最初の2つのような炎症傾向を示さなかったが、シグナル送信が得意な免疫細胞の兆候が見られた。
自律神経機能障害が免疫機能に与える影響
分析の結果、ANを持つ人は、重要な炎症と共存する健康問題を特徴とする免疫タイプ1に分類される可能性が高いことが示された。この関連は、自己律神経障害が免疫反応や炎症レベルに与える潜在的な影響を強調している。
炎症プロファイルの中でも、交感神経系の問題が重要な要因として浮かび上がってきた。免疫タイプ1に分類された人たちは、しばしば両方の神経系の問題を抱えていて、免疫システム内の複雑な相互作用につながっていたんだ。
要約と結論
この研究は、HIVを持つ人たちにおける免疫反応を調節する上で、交感神経系と副交感神経系の両方の重要な役割を強調している。証拠は、うまく機能しないANSが炎症や全体的な健康悪化に寄与しているという考えを支持している。これらのつながりを理解することで、ANS機能を改善することに焦点を当てた新しい研究や潜在的な治療法が開けるかもしれない。
この結果は、慢性的な状態の文脈で、老化が免疫機能とどのように相互作用するかを探る将来の研究に役立つ可能性がある。これらのシステムがどう関連しているかをよりよく理解することができれば、慢性炎症疾患をより効果的に管理するための戦略につながり、最終的には患者の結果を改善することができるんだ。
タイトル: Autonomic and Immune Stress Response Networks in Patients Living With HIV
概要: Background and ObjectivesStress response systems are frequently dysregulated in patients with chronic inflammatory disorders. Pre-clinical studies have demonstrated direct influences of the sympathetic and vagal/parasympathetic branches of the autonomic nervous system (ANS) on the immune system. However, these connections have not been examined in humans. We hypothesized that the subtype and severity of autonomic neuropathy (AN) would predict immune phenotypes with distinct clinical and demographic characteristics in people living with HIV. MethodsThis is a cross-sectional study of 79 adult people with a history of well-controlled HIV on stable combination antiretroviral treatment (CART) recruited from a primary care clinic network within the Mount Sinai Health System in New York City. All participants underwent a standardized battery of autonomic function tests summarized as the Composite Autonomic Severity Score (CASS) and vagal and adrenergic baroreflex sensitivity (BRS-V and BRS-A). Immune profiling included: 1) measurement of interleukin-6 (IL-6) as part of the Olink assay Target 96 Inflammation Panel, 2) non-negative matrix factorization (NMF) clustering analyses on Olink immune biomarkers, and 3) mass cytometry (CyTOF) on a subset of participants with and without autonomic neuropathy (N = 10). ResultsReduced activity of caudal vagal circuitry involved in the cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP) predicted higher levels of IL-6 (Spearmans rho = -0.352, p=0.002). The comprehensive assessment of the ANS-immune network showed four immunotypes defined by NMF analyses. A pro-inflammatory immunotype defined by elevations in type 1 cytokines (IL-6, IL-17) and increased numbers of CD8+ T-cells was associated with autonomic neuropathy (AN). This association was driven by deficits in the cardiovascular sympathetic nervous system and remained strongly significant after controlling for the older age and greater burden of co-morbid illness among participants with this immunotype (aOR=4.7, p=0.017). DiscussionOur results provide novel support for the clinical relevance of the CAP in patients with chronic inflammatory AN. These data also provide insight regarding the role of the sympathetic nervous system and aging in the progression and development of co-morbidities in patients with chronic HIV and support future research aimed at developing therapies focused on modulation of the sympathetic and parasympathetic/vagal nervous system.
著者: Bridget R Mueller, M. Mehta, M. Campbell, N. Neupane, G. Cedillo, G. Lee, K. Coyle, J. Qi, Z. Chen, M. C. George, J. Robinson-Papp
最終更新: 2024-11-04 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618447
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618447.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。