人の皮膚を通じたエボラウイルス感染に関する新たな知見
研究がエボラウイルスが皮膚細胞に感染する仕組みと病気の広がりへの影響を明らかにした。
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エボラウイルス(EBOV)は、人間や一部の動物に重い病気を引き起こすことがあるウイルスの一種だよ。特に中央アフリカや西アフリカでのアウトブレイクで知られていて、最大の流行は2013年から2016年の西アフリカで起こって、多くの感染者と死亡者が出たんだ。最近ではコンゴ民主共和国でも流行が報告されてる。
EBOVに感染すると、発熱、消化器系の問題、複数の臓器に影響が出る症状が現れることがあるよ。場合によっては、皮膚に発疹や小さな赤い点ができることもある。ウイルスは、主に感染した人の体液、例えば血液や唾液と直接接触することで広がる。感染者の皮膚に触れることでもウイルスが広がる可能性があるっていう証拠もあるんだ。
ウイルスの広がり方
研究によれば、EBOVは感染者の皮膚にも存在することがあって、病気の後期でも確認できるんだ。これは、感染者の皮膚に触れることでウイルスが広がる可能性があることを示唆している。特に、亡くなった人の体を触ったり準備したりする伝統的な葬儀の習慣では、EBOVの感染が記録されているよ。
ウイルスがどのように皮膚に到達するのか、どの皮膚細胞が関与しているのかは完全には理解されていないんだ。この知識のギャップが、EBOVが皮膚に対してどのように振る舞うかを研究するのを難しくしている。
より良いモデルの必要性
今のところ、EBOVが皮膚に感染する様子を研究するための信頼できるモデルはあまりないんだ。これがウイルスが人間の皮膚に侵入し、複製する仕組みを理解する上で大きな障害となっている。
この研究では、研究者たちは人間の皮膚サンプルを使って、EBOVが皮膚に感染する仕組みを調べる新しいモデルを開発したよ。ウイルスが感染できる特定のタイプの皮膚細胞を見つけ出して、EBOVが皮膚のさまざまな層を通ってどのように広がるかのプロセスを明らかにしたんだ。
人間の皮膚モデルの紹介
研究者たちは、健康な大人から採取した全層皮膚サンプルを使って、体外での感染モデルを作ったよ。皮膚サンプルは実験室の環境で生きて機能するように配置された。健康状態を保つために短期間保存した後、EBOVウイルスで感染させたんだ。
研究者たちは、ウイルスが皮膚でどのように振る舞い、さまざまな皮膚層を通ってどのように広がるかを経時的に監視したよ。特に、皮膚の上層(表皮)と下層(真皮)での感染の兆候を探してたんだ。
感染の監視
ウイルスの感染力を測るために、研究者たちは皮膚の周りの液体サンプルを取り、ウイルス量(ウイルスの存在量)をテストしたよ。時間が経つにつれてウイルスの量が増加し、特に表皮での増加が目立った。このことは、上層の皮膚がウイルスの繁殖により適していることを示唆してる。
さらに、研究者たちは特殊な染色剤を使って、皮膚サンプル内のウイルスの位置を可視化したんだ。最初は感染した細胞が数個だけだったけど、日が経つにつれてより多くの細胞が感染し、感染細胞の大きなクラスターが現れたよ。
感染した皮膚細胞の特定
次のステップは、どの特定の皮膚細胞がウイルスに感染したのかを特定することだった。チームはさまざまなマーカーを使って、皮膚内の異なる種類の細胞をラベル付けして分類したんだ。免疫細胞(マクロファージ)、血管細胞(内皮細胞)、線維芽細胞など、いくつかのタイプの細胞が感染の兆候を示していることが分かったよ。
特に驚いたのは、皮膚の外層を構成するケラチノサイトという皮膚細胞もEBOVに感染する可能性があるということだ。これは、皮膚がウイルスの広がりにもっと重要な役割を果たす可能性があることを示唆しているんだ。
ケラチノサイトと線維芽細胞の重要性
研究者たちは、ケラチノサイトと線維芽細胞がどのようにしてウイルスの侵入を許すのかを理解しようとした。両方の細胞がEBOV感染をサポートできることが分かったよ。ウイルスはこれらの細胞にある特定の受容体を使って侵入して、増殖するみたい。
実験では、特定の受容体であるAxlをブロックすると、ウイルスのケラチノサイトと線維芽細胞への感染能力が大幅に減少したんだ。これにより、Axlが抗ウイルス療法の潜在的なターゲットであることが明らかになったよ。
自然免疫の役割
この研究では、ウイルスが皮膚細胞に感染できる一方で、皮膚の免疫反応も感染に対抗する上で重要な役割を果たすことが分かった。皮膚の細胞はウイルスに対して免疫防御を展開することができるけど、その効果は個人によって異なることがあって、感染の結果に違いが出ることがあるんだ。
チームは、さまざまな抗ウイルス薬が自分たちの皮膚モデルでEBOV感染をどれだけ抑制できるかを調べる追加のテストを行ったよ。E64やテトランドリンのような薬がウイルスの量を大幅に減少させられることが分かったけど、皮膚の全体的な健康を害することはなかったんだ。
結論:今後の研究への影響
この研究は、EBOVが人間の皮膚とどのように相互作用するかに光を当てているよ。感染したケラチノサイトや線維芽細胞の発見は、ウイルスが体内でどのように広がり、生存するかの理解を変えるものだ。
この研究で開発された人間の皮膚モデルは、今後の研究にとって貴重なツールだよ。新しい抗ウイルス薬やEBOVの流行を制御するのに役立つ可能性のある治療法の評価に使えるんだ。このモデルは、伝統的な細胞培養法や動物モデルに比べて、人間の組織内でのウイルスの振る舞いをより代表的に研究するための方法を提供してくれる。
ウイルスの伝播における皮膚の役割を理解することで、特に流行時の予防策が向上する可能性があるよ。この研究の発見は、EBOVについての知識を深め、効果的な治療法を開発するための新しい道を開くものだね。
タイトル: Multiple dermal cell types support productive infection and dynamic translocation of infectious Ebola virus to the apical surface of human skin
概要: Ebola virus (EBOV) within the Filoviridae family causes severe human disease. At late stages of infection, EBOV virions are found on the surface of patients skin; however, the permissive cell types within the skin and how infectious virus translocates to the apical skin surfaces is not known. Here, we describe a human transwell skin explant culture model and show that EBOV infection of human skin tissues via the basal media results in a time- and dose-dependent increase in infectious virus in dermal and epidermal tissue. Infectious virus was detected on the apical epidermal surface within 3 days, indicating that the virus propagates within and traffics through the tissue. In the dermis, EBOV-infected cells were of myeloid, endothelial and fibroblast origins, whereas keratinocytes harbored virus in the epidermis. Complementary studies showed that both purified skin fibroblasts and keratinocytes supported EBOV infection ex vivo and that both cell types required the phosphatidylserine receptor, Axl, and the endosomal protein, NPC1, for virus entry. Our experimental platform identified new susceptible cell types and demonstrated dynamic trafficking of EBOV virions that resulted in infectious virus on the skin surface; findings that may explain person-to-person transmission via skin contact. TeaserUsing a human skin explant model, these studies identify and characterize skin cell populations that support Ebola virus infection.
著者: Wendy Maury, K. Messingham, P. T. Richards, A. Fleck, R. A. Patel, M. Djurkovic, J. Elliff, S. Connell, J. P. M. Gonzalez, F. A. Gourronc, J. A. Dillard, R. A. Davey, A. J. Klingelhutz, O. Shtanko
最終更新: 2024-07-19 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604135
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604135.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。
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