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1.第III脳室前腹側領域(AV3V)による血中サイトカイン情報の処理機構の解明
免疫系が放出するインターロイキン-1(IL-1)やインターフェロンα(IFVα)などのサイトカインの中枢作用機序を、麻酔下ウイスター系ラットを用い、AV3Vニューロンの活動を脳底部より記録することによって検討した。腹側のAV3V領域には、視床下部視索前野(MPO)および室傍核(PVN)へ軸索を送るニューロンが存在し、これらのニューロンは血中のIL-1βによって活動が減少した。末梢免疫機能の活性化によって産生されたIL-1βは、血液-脳関門を欠くAV3Vなどの脳室周囲器官に作用して発熱やACTH分泌などを起こすことが知られている。従って、血中のIL-1βがAV3Vの腹側部ニューロンに作用し、体温調節やCRFーACTH分泌系に深く関与しているPOAまたはPVNに、単シナプス性にその情報を送っていることが明らかになった。
2.視床下部ー自律神経系による脾臓免疫機能の制御機構の解明
脳内免疫サイトカインやストレス時に放出されるCRFなどによる、中枢性免疫制御機構における視床下部自律神経系の役割について検討した。脾臓を支配する交感神経を直接刺激すると、神経終末より放出されたノルアドレナリンのβ作用を介して、脾臓NK細胞活性が低下した。第III脳室内にIFNα、IL-1βおよびCRFを投与すると脾臓交感神経の活動は著明に上昇し、NK細胞の活性は低下した。さらに、MPOを電気的に破壊すると、脾臓NK細胞活性が著明に低下し、脾臓交感神経を切除しておくとその抑制は完全ブロックされた。この時、脾臓交感神経の電気的活動は上昇し、また、IFNαをMPOに微量投与すると、脾臓交感神経の活動は著明に上昇した。
このような、脳から免疫系へのMPOー脾臓交感神経ーNK細胞機能制御機構および、AV3Vにおける血液ー脳免疫サイトカイン情報変換機構は、感染や腫瘍を含めた広い意味でのストレッサーに対する生体反応において、免疫サイトカインの中枢作用によるフィードバック機構と、出力系としての交感神経系の重要性を示唆している。
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