ウイルス感染モデルを用いた嗅覚神経系の免疫機構の解明

使用病毒感染模型阐明嗅觉神经系统的免疫机制

• 批准号: 20K21666
• 负责人: 永田 典代
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21666/
• 关键词: 神経向性ウイルス; 嗅覚神経系; 動物モデル; コクサッキーウイルス; コロナウイルス; ウイルス感染症

我々は、2013年に西日本でのコクサッキーウイルスB2（CVB2）重症例から分離された株の病原性を利用し、感染マウスモデルを確立した。この感染モデルにおいて、BALB/cマウスはCVB2経鼻接種後に急性嗅球炎を発症するが、興味深い事に、マウス脳実質への拡大は殆どの個体で認められなかった。これらの所見から、病変は、嗅球に限局しており、嗅覚神経系とその他の中枢神経系には何らかのウイルス侵入阻止のための免疫システムが存在すると予想した。一方で、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）患者においても嗅覚異常が観察されているが、SARS-CoV-2感染マウス、ラット、ハムスターにおいては嗅上皮での感染・増殖が観察されたものの、現在のところ嗅球組織への侵入は認められていない。これまでの解析結果から二つのウイルス感染モデルにおける嗅球組織や中枢神経系への侵入性の違いはウイルスレセプター分子の相違によるものと推察している。また、SARS-CoV-2感染ハムスターにおいて嗅上皮および肺での感染・増殖が観察されたが、既感染個体に対する再接種では上気道、下気道ともにウイルス感染と複製は抑制された。しかしながら、再感染後、ほとんどのハムスターの気道でウイルス関連RNAが検出され、ウイルスの複製は、上気道よりも下気道でより強く抑制されることが判明した。ただし、いずれの感染段階においても嗅神経系へのウイルスの侵入は観察されていない。現在、嗅神経系におけるグリア細胞の数的変化や活性化について組織学的に検討中である。

我们利用2013年从日本西部柯萨奇病毒B2（CVB2）重症病例中分离出的菌株的致病性建立了感染小鼠模型。在此感染模型中，BALB/c 小鼠经鼻接种 CVB2 后出现急性嗅球炎，但有趣的是，在大多数动物中未观察到扩散至小鼠脑实质。根据这些发现，我们预测病变位于嗅球，并且嗅觉神经系统和其他中枢神经系统中存在某种免疫系统来防止病毒入侵。另一方面，在新型冠状病毒感染（COVID-19）患者中也观察到嗅觉异常，尽管在感染 SARS-CoV-2 的小鼠、大鼠和仓鼠中观察到嗅觉上皮的感染和增殖，到目前为止，尚未观察到嗅球组织的侵入。根据目前的分析结果，我们推测两种病毒感染模型侵入嗅球组织和中枢神经系统的能力差异是由于病毒受体分子的差异所致。此外，在感染 SARS-CoV-2 的仓鼠中观察到嗅觉上皮和肺部的感染和增殖，但上呼吸道和下呼吸道的病毒感染和复制通过重新接种先前感染的个体而受到抑制。然而，再次感染后，大多数仓鼠的呼吸道中都检测到了病毒相关RNA，并且发现病毒复制在下呼吸道中比在上呼吸道中受到更强烈的抑制。然而，在感染的任何阶段都没有观察到病毒进入嗅觉神经系统。我们目前正在研究嗅觉神经系统中神经胶质细胞数量和活化的组织学变化。

项目成果

エンテロウイルスによる多様な神経感染症： 動物モデルから得られた知見

肠道病毒引起的多种神经系统感染：动物模型的发现

• DOI: 10.34397/jsnd.27.1_90
• 发表时间: 2022
• 期刊: NEUROINFECTION
• 作者: 荒井潤;吉田仁;加藤直也;Naoya Kato;Naoya Kato;永田 典代
• 通讯作者: 永田 典代