脳と免疫系の相互反応とその老化に伴う変化に関する実験病理学的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12307006
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 広川 勝いく 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00014093)
• 研究分担者: 北川 昌伸 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (10177834) ; 池田 通 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (00211029) ; 宇津山 正典 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70167287)
• キーワード: 脳 / 免疫系 / サイトカイン受容体 / 老化 / LPS / 感染 / リステリア菌 / インフルエンザウイルス

研究概要

脳と免疫系の相互反応は個体が感染或いはストレスに暴露された時に良く見られる。脳からは視床下部-下垂体を介するホルモンによる影響が免疫系に及び、また、免疫系の産生するサイトカインは脳に影響する。
本研究では個体レベルでマウスに感染・ストレスを負荷し、脳、免疫系を中心にホルモンやサイトカインとそれらの受容体の発現を検索し、老化に伴う脳と免疫系の相互反応の加齢変化を解析した。
感染源としては、LPS、インフルエンザウイルスとリステリア菌を、ストレスとしては拘束ストレスを用いた。
LPS刺激により、IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IFNγ、TNFαなどの受容体のmRNA発現の増加が若齢マウスの脾臓ではみられたが、老齢マウスではみられなかった。同じ様なmRNA発現の増加が脳においても認められたが、発現程度は脳の部位(視床下部、海馬、大脳皮質)、サイトカインの種類およびマウスの月齢により異なった。例えば、老齢マウスの視床下部では殆どの受容体のmRNA発現は低下したが、大脳皮質ではIFNγとTNFαの受容体のmRNA発現は若齢マウスに比べて逆に増加した。
インフルエンザウイルス及びリステリア菌感染実験では、老齢マウスは感受性が高く若齢に比べて致死量は10倍少なかった。LPS実験と同じように、老齢マウスの脳ではサ殆どのイトカイン受容体mRNA発現は低下したが、IFNγ受容体だけは若齢に比べて増加した。
このような脳におけるサイトカイン受容体発現の加齢変化は、脳と免疫系の相互反応の加齢変化を示唆する。即ち感染に際して、老齢個体では視床下部-下垂体-副腎軸の抗ストレス反応が順調に機能しない事が、防御能力低下の一因となっていることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Warabi,M.Kitagawa M.and Hirokawa K.: "Immunohistological analysis on the relation of MHC class II expression to the grade of tumor differentiation, tumor infiltrating T cells and metastasis to the lymph nodes in colorectal cancer."Pathol.Res.Prac.. 196. 807-815 (2000)
• [文献書誌] Warabi,M,Nemoto,T.Ohashi,K.Kitagawa M.and Hirokawa K: "Expression of protein tyrosine phosphatase and its significance in esophageal cancer."Exp.Mol.Pathol.. 68. 187-195 (2000)
• [文献書誌] Ogawa T,Kitagawa M and Hirokawa K.: "Age-related changes of human bone marrow, an immunohistological estimation of T cells, B cells, macrophages, proliferative cells and apoptotic cells."Mech Age Dev.. 117. 58-67 (2000)
• [文献書誌] Tamura T,Kunimatsu T,Yee, S-T,Igarashi O,Utsuyama M,Tanaka S,Miyazaki S,Hirokawa K et al.: "Molecular mechanism of the impairment in activation signal transduction in CD4+T cells from old mice."Int.Immunol.. 12. 1206-1215 (2000)
• [文献書誌] Fukui Y,Oono T,Cananiols J-P,Nakao K,Hirokawa K,Inayoshi A, Sanui T, et al.: "Diversity of T cell repertoire by a single peptide ligand is critically affected by its amino acid residue at a T cell receptor-contact."PNAS. 97. 13760-13765 (2000)
• [文献書誌] Nasu K,Kohsaka H,Nonomura Y,Terada Y,Ito H,Hirokawa.K,Miyasaka N.: "Adenoviral transfer of cyclin-dependent kinase inhibitor genes suppresses collagen-induced arthritis in mice."J Immunol.. 117. 7246-7252 (2000)