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# 健康科学# 感染症(HIV/AIDSを除く)

プーマラウイルスが血管に与える影響

プーマラウイルスが血管や免疫反応にどう影響するかを調べてる。

Luz Eneida Cabrera Lara, I. L. Polanco, J. Tietavainen, S. M. Makela, O. Vapalahti, A. Vaheri, J. Mustonen, T. Strandin

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プウマラウイルスと血管の損プウマラウイルスと血管の損与える影響が明らかになった。研究でウイルスが免疫細胞や血管の健全性に
目次

ウイルス感染は体内の血管に複雑な影響を与えることがある。特に注目されるウイルスがプーマラウイルス(PUUV)で、これは軽度の出血熱を引き起こし、腎臓に問題をもたらす。PUUVは血管を覆う特定の免疫細胞に直接的な影響を与えないけど、血管に関連する深刻な問題を引き起こす可能性がある。具体的には、小さな血管からの液体の漏れが増えたり、血栓のリスクが高まったり、血小板数が減少したり、血管を保護する膜が損傷することがある。

内皮グリコカライクスの役割

内皮グリコカライクス(EGC)は血管を覆う保護膜で、血管を守りながら液体や物質の通過を調整する役割を果たしている。PUUVが体内に感染すると、この膜が損傷して急性の病期に液体の漏れが増えるかもしれない。ヘパラン酵素(HPSE)という酵素がグリコカライクスを分解する大きな役割を担っている。HPSEはPUUVを含むいくつかのウイルス感染にも関与していることが知られている。

さらに、EGCの変化が高血糖レベルと関連して、患者の症状を悪化させる可能性があることも示唆されている。COVID-19のような他のウイルス感染では、血管の透過性が変化することが健康に深刻な問題を引き起こすことが示されている。

単球とその重要性

単球は体が感染から守るために働く免疫細胞の一種だ。単球にはいくつかのタイプがあって、それぞれに特定の役割がある。古典的な単球は免疫反応を始めて、死んだ細胞を掃除するのを助ける。中間単球は抗原の処理や提示に関与し、非古典的な単球は血管を巡回して血管を覆う細胞と相互作用する。

単球が血管構造を通過するためには、グリコカライクスが分解される必要があり、このプロセスにはHPSEが必要だ。PUUVに感染した人たちでは、体内の単球の種類に変化が見られる。例えば、非古典的な単球は急性PUUV感染中に減少する傾向があり、この変化は炎症や腎障害と関連している。

研究仮説

この研究は、単球が酵素HPSEに与える影響を調べることを目的としていて、これがグリコカライクスを損傷させ、PUUV感染における血管の問題を悪化させる可能性がある。異なるタイプの単球とHPSEの発現がPUUV感染中にどう影響を受けるかを調べることで、免疫反応と血管の問題がこのウイルス感染でどのように関連しているかを明らかにすることを目指している。

方法

倫理承認

この研究は倫理委員会から承認を受けた。患者は彼らのサンプル使用に同意し、倫理基準に従っている。

患者情報

研究者たちは、急性PUUV感染が確認された25人の患者のサンプルを調査した。サンプルには、入院中の急性期、回復後、完全回復時の血漿と尿が含まれ、病気の進行を包括的に把握することができた。

単球の理解

単球の集団をフローサイトメトリーを使用して分析し、異なるタイプの単球とその数の変化を把握した。この分析では、急性PUUV感染中に非古典的な単球が著しく減少し、他の単球タイプは安定していることが明らかになった。

HPSEの測定

患者サンプルのHPSEレベルを測定し、急性PUUV感染中の酵素の変化を後の段階と比較した。この情報は、単球の活動と血管の健康への潜在的な影響をつなげるのに役立った。

発見と観察

内皮細胞の変化

研究では、PUUV感染の急性期に内皮細胞が増加することが分かった。この増加は血管の内側が損なわれていることを示している。また、内皮前駆細胞も増えていて、修復反応を示唆しているが、この変化は内皮細胞の増加よりも早く起こった。

単球の動態

研究は、急性PUUV感染中に非古典的な単球が数を減らすことを示した。この減少は血中のHPSEレベルの上昇と関連していた。一方、古典的および中間単球は大きな変化を示さなかった。非古典的な単球の減少は、腎臓などの感染部位に移動している可能性があることを示唆している。

単球とHPSEの関係

単球の集団とHPSEレベルの間には重要な関係があった。古典的な単球の数が減少するにつれ、血漿中のHPSEレベルが上昇した。また、非古典的な単球の存在は内皮細胞の数の増加と相関しているようだった。

ウイルス感染が単球に与える影響

健康な単球が実験室条件で感染した内皮細胞にさらされると、単球のHPSEの発現が減少した。この発見は、ウイルス感染がこれらの免疫細胞のHPSE発現を積極的に低下させ、その機能にさらなる影響を与える可能性があることを示唆している。

単球の無指導クラスタリング

高度な分析手法を用いて、研究者たちはHPSE発現パターンが異なる単球のクラスターを特定した。いくつかのクラスターは古典的な単球として特定され、他は中間または非古典的な単球の特徴を示した。これらのクラスターはPUUV感染の異なる段階で数や構成が変わった。

結論

この研究は、ウイルス感染、免疫細胞の動態、血管の完全性の間に重要なつながりがあることを示した。急性PUUV感染中の単球の変化とHPSEの発現は、血管の健康に影響を与える複雑な関係を示唆している。この理解は、ウイルス感染や腎障害を伴う出血熱の文脈で、単球の役割をさらに調査する必要があることを強調している。

これらのダイナミクスに関する研究は、PUUV感染や他のウイルス疾患に関連する血管合併症に対処する新しい治療アプローチにつながる可能性がある。得られた洞察は、ウイルス感染が血管機能や全体の健康に与える影響を管理し理解する上で免疫反応の重要性を際立たせている。

オリジナルソース

タイトル: Role of monocytes in endothelial glycocalyx shedding during Puumala orthohantavirus infection

概要: Vascular leakage characterizes Puumala orthohantavirus (PUUV)-caused hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS). Disruption in the endothelial glycocalyx layer, which protects blood vessels from increased vascular leakage into tissues, may contribute to disease severity during acute PUUV-HFRS. Recent evidence suggests that increased heparanase (HPSE) activity could play a role in glycocalyx degradation. Additionally, dynamic changes in monocyte populations, especially a decrease in endothelium "patrolling" CD14+CD16+ nonclassical monocytes (NCMs) are observed in acute PUUV-HFRS. To investigate HPSE expression levels in different monocyte subsets and their relationship to the numbers of circulating endothelial cells (CECs) as marker of glycocalyx degradation during PUUV-HFRS, we analyzed patient peripheral blood mononuclear cells collected at acute and recovery stages of the disease by flow cytometry. CECs were significantly increased in acute PUUV-HFRS patients, and gradually decreased towards the postacute and recovery phases. Moreover, we identified significant correlations between CECs, the frequencies of different monocyte subsets and their HPSE expression, and clinical parameters. The decrease in HPSE expressing NCMs correlated with plasma HPSE levels, indicating a potential role for monocytes in modulating endothelial glycocalyx shedding. Furthermore, co-culture experiments suggested PUUV-infected endothelial cells (ECs) as regulators of monocyte HPSE expression. The study enhances understanding of EC and monocyte dynamics during PUUV-HFRS, providing insights into immune responses and potential vascular complications. Subtle variations in monocyte subsets emphasize their possible variable roles in disease progression and changes throughout the disease course. Overall, the study contributes to unraveling the complex interactions between viral infections, immune responses, and vascular dynamics, guiding future investigations and interventions in PUUV-HFRS-associated vascular complications and glycocalyx shedding in the kidneys.

著者: Luz Eneida Cabrera Lara, I. L. Polanco, J. Tietavainen, S. M. Makela, O. Vapalahti, A. Vaheri, J. Mustonen, T. Strandin

最終更新: 2024-08-26 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.25.24312546

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.25.24312546.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/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 medrxiv に感謝します。

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