食事性鉄欠乏症は、末梢免疫を損なうが、PRRSVに感染した新生児ブタの脳ミクログリアを変更しませんでした

Dietary Iron Deficiency Impaired Peripheral Immunity but Did Not Alter Brain Microglia in PRRSV-Infected Neonatal Piglets.

• Brian J Leyshon
• Peng Ji
• Megan P Caputo
• Stephanie M Matt
• Rodney W Johnson

抄録

産後の脳は栄養不足や感染症などの侮辱を受けやすく、発育障害や認知機能障害を引き起こす可能性がある。鉄欠乏症（ID）は免疫不全を伴うことが多いため、本研究の目的は、新生児子豚モデルでIDと呼吸器感染症が同時に発生した場合の末梢性ウイルス感染症と炎症、脳ミクログリアの表現型と機能を調査することであった。生後2日目（PD 2）に雄と雌の子豚を4つの治療法のうちの1つに割り付け、コントロールまたはIDミルクレプリサーのいずれかを与えた。PD 8日に、各飼料のブタの半分を、ビヒクルまたはブタ生殖呼吸器症候群ウイルス（PRRSV; P-129）のいずれかで接種した。接種前（PD 7）に血液サンプルを採取し、1 週間に 1 回繰り返した。直腸温、摂食スコア、および病気行動をPD 28まで毎日測定した。ヘマトクリット、ヘモグロビンおよび血清鉄は ID によって減少したが、PRRSV 感染によっては減少しなかった。PRRSVに感染した子豚はPD 14までにウイルス感染を示したが、対照食を与えられた子豚はPD 28でウイルス力価が低下したが、ID食を与えられた子豚では循環ウイルスは上昇したままであった。PRRSV に感染した ID の子豚は、PD 13-15 および 18-20 日にコントロール飼料を給与した子豚と比較して病気行動が減少しました。IDの子豚の病気行動は徐々に悪化したが、対照食を与えられた子豚はPD 21後に病気スコアの改善を示した。PRRSVの子豚から分離されたミクログリアは、感染していない子豚と比較して、MHCIIの発現と貪食活性が増加していた。IDはミクログリアの活性化や貪食活性を変化させなかった。同様に、ミクログリアのサイトカイン発現はPRRSVによって増加したが、IDによる影響を受けなかった。末梢血単核球（PBMC）のサイトカイン発現は感染によって増加し、IDによって一般的に減少した。これらのデータをまとめると、IDは末梢免疫機能を低下させてウイルス感染症を増加させるが、脳内の免疫活動は急性IDから保護されていることが示唆される。

During the postnatal period the developing brain is vulnerable to insults including nutrient insufficiency and infection that may lead to disrupted development and cognitive dysfunction. Since iron deficiency (ID) often presents with immunodeficiency, the objective of this study was to investigate peripheral viremia and inflammation as well as brain microglial phenotype and function when ID and respiratory infection occur simultaneously in a neonatal piglet model. On postnatal day 2 (PD 2) male and female piglets were assigned to one of four treatments and fed either control or ID milk replacer. On PD 8 half the pigs on each diet were inoculated with either vehicle or porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV; P-129). Blood samples were collected prior to inoculation (PD 7) and repeated once weekly. Rectal temperature, feeding score, and sickness behavior were measured daily until PD 28. Hematocrit, hemoglobin, and serum iron were reduced by ID but not PRRSV infection. PRRSV-infected piglets displayed viremia by PD 14; however, those fed control diet had lower viral titer on PD 28, while circulating virus remained elevated in those fed an ID diet, suggesting that ID either impaired immune function necessary for viral clearance or increased viral replication. ID piglets infected with PRRSV displayed reduced sickness behavior compared to those fed control diet on PD 13-15 and 18-20. While ID piglet sickness behavior progressively worsened, piglets fed control diet displayed improved sickness score after PD 21. Microglia isolated from PRRSV piglets had increased MHCII expression and phagocytic activity compared to uninfected piglets. ID did not alter microglial activation or phagocytic activity. Similarly, microglial cytokine expression was increased by PRRSV but unaffected by ID, in stark contrast to peripheral blood mononuclear cell (PBMC) cytokine expression, which was increased by infection and generally decreased by ID. Taken together, these data suggest that ID decreases peripheral immune function leading to increased viremia, but immune activity in the brain is protected from acute ID.