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トキソプラズマは全ての有核細胞に感染できる。宿主に感染したトキソプラズマは急増虫体（Tachyzoite）として増殖して全身へ感染を広げていくが、特定の細胞や組織に感染すると、ステージ変換を起こして潜伏感染虫体（Bradyzoite）を形成する。トキソプラズマが潜伏感染しやすい組織として脳が知られているが、なぜトキソプラズマは脳細胞内でステージ変換を起こすのかはほとんど明らかとなっていない。令和２年度では、神経細胞でのみIFN-γ刺激依存的にBradyzoiteを形成するメカニズムの解明を目指した。まず、マウスのマクロファージでは、IFN-γ刺激依存的に発現誘導される一酸化窒素合成酵素(iNOS)によって合成される一酸化窒素（NO）がBradyzoiteの形成に重要な役割を果たしていることが知られていることから、脳神経細胞におけるIFN-γ依存的なBradyzoite形成へのNOの関与を検証した。まず、脳神経細胞では、iNOSのアイソタイプであるnNOS依存的にNOが産生されていることを明らかとしたため次に、nNOS特異的な活性阻害剤を用いた実験を行なった。その結果、NOの産生を抑制した細胞でもIFN-γ依存的にBradyzoiteが形成されることを明らかにした。また、神経細胞にトキソプラズマが感染すると、脳神経細胞に発現しているアミノ酸トランスポーターの一つであるグルタミントランスポーターSLC38A1とSLC38A2の活性が抑制され、細胞内グルタミン濃度が低下することを明らかにし、グルタミナーゼ阻害剤によって細胞内グルタミン濃度の低下を寛解すると、IFN-γ依存的なBradyzoite形成が阻害されることまでを明らかにした。さらに、これらの現象を細胞株のみならず、ヒトiPS細胞由来グルタミン酸作動性ニューロンにおいても確認した。
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