ストレス性脳機能障害におけるウイルス持続感染の影響

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  • Influence of virus infection in stress-induced neuronal dysfunction in the mouse brain
  • ストレスセイ ノウ キノウ ショウガイ ニ オケル ウイルス ジゾク カンセン ノ エイキョウ

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抄録

ストレスによる過剰な副腎皮質ホルモン（CORT）の分泌は、脳の海馬や前頭前野において神経変性や萎縮をおこし、さらに心的外傷後ストレス障害（PTSD）等の脳機能障害にむすびつくと考えられている。本研究では、ストレスに起因すると思われる脳の調節系の破綻に絡む何らかの潜在性因子の一つとしての向神経性ウイルスに焦点をあて、ストレスとウイルス性脳機能障害発症との関連性を明らかにすることを目的とした。 　ボルナ病ウイルス（Borna disease virus: BDV）は、動物に持続感染し運動障害、行動学的異常などの神経症状を引き起こす向神経性ウイルスである。野外では不顕性感染している動物が多く存在するが、感染動物が発症するメカニズムは明らかではない。本年度の研究では、過剰なストレスがBDV感染動物に与えられた場合の脳障害（発症）について調べるための培養細胞モデルとして、マウスの大脳皮質神経初代培養細胞を作製し、BDVを感染した後、CORTあるいはカイニン酸添加による影響について解析した。 　その結果、BDV感染大脳皮質神経初代培養細胞にCORTを添加すると、神経細胞へのウイルスの拡散速度が早くなった。また、カイニン酸を添加すると、感染細胞の細胞障害率が上った。これらの結果から、CORTはBDV感染神経初代培養細胞におけるウイルス伝播性を亢進すること、カイニン酸はBDV感染神経細胞に対しより強く興奮刺激を与える可能性が示唆された。以上の結果から、BDVが持続感染している動物において過剰なストレスが与えられると、脳内のウイルス感染が広がること、ウイルス感染細胞では神経伝達物質であるカイニン酸受容体やAMPA 型グルタミン酸受容体を介するシグナル伝達が増強される可能性が示唆された。

Recently, number of patients tends to increase suffering from such neuronal dysfunction as major depression, and post-traumatic stress syndrome (PTSD). Severe or repeated-stress possibly causes the brain malfunction possibly due neuronal degeneration and atrophy in the prefrontal cortex and hippocampus caused by prolonged secretion of glucocorticoid. However, factors remain to be unevaluated yet to cause the neuronal dysfunction under stressful condition. One possibility may be viral infection in the brain, which is inapparent infection and does not cause any disease in individuals yet. The purpose of this study is to examine and to evaluate whether viral infection may cause apparent damage in neurons of the brain of the animals that are exposed to stress hormone. 　Borna disease virus (BDV) is a neurotropic virus that infects persistently ; BDV infection induces behavioral abnormality and movement disorders. Inapparent infection has been reported in many species of animals, but precise mechanism underlying onset of neurological disorders is not known yet. BDV infection may modulate stress-induced encephalopathy. Thus, the present study examined effects of corticosterone or kainic acid in mouse primary cerebral cortex neurons infected with BDV. Treatment with corticosterone increased invasion of BDV into neurons, and kainic acid increased the ratio of neuronal damage in infected with BDV. These results suggest that corticosterone upregulates transmission efficiency of BDV in neurons, and that kainic acid exposure enhances neuronal excitotoxicity induced by BDV infection. High amount of corticosterone during stress may widespread BDV replication in the brain, and enhance signal transduction mediated by kainic acid receptor and AMPA receptor.

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