ヒト胎児骨髄細胞のHIV型感染は、造血前駆細胞のアポトーシスの変化を誘発し、in vitro分化とSCIDマウスを生成する能力を抑制します

HIV-1誘発性造血異常のメカニズムを調査するために、ヒト胎児骨髄（HFBM）から得られた前駆細胞のin vitroおよびin vivo挙動に対するHIV-1感染の効果を調べました。単球トロピック分離株HIV-1（ADA）に感染した後、HFBM細胞は、その後の前駆細胞コロニーのin vitro産生の有意な減少と、照射されたSCIDマウスの骨髄の染色の顕著な障害を示しました。SCIDマウスに移植されたHIV-1（ADA）感染または感染していないヒト胸腺組織に、レトロウイルスにタグ付けされたヒトCD34+細胞をHIV-1（ADA）または感染していないヒト胸腺組織に注入することにより、HIV-1感染がT細胞へのCD34+細胞のin vivo分化も阻害することを実証しました。HIV-1が造血活性を抑制したメカニズムを決定するために、HIV-1感染が造血細胞におけるアポトーシス細胞死を誘発したかどうかを調査しました。FITC標識アネキシンVおよびヨウ化プロピジウムを備えた多重片面メーターフローサイトメトリーは、CD34+ hiV-1ではなく、T細胞株系統HIV-1ではなくHFBMの感染がCD34+ hiv-1ではアポトーシスを刺激したことを実証しました。HFBM細胞をHIV-1に曝露する際のTNF-α阻害剤の存在は、CD34+細胞のアポトーシスのレベルを大幅に低下させ、HIV-1によって誘導されるin vitroコロニー形成の抑制を大幅に減少させました。しかし、HIV-1を使用したHFBM細胞培養中のTNF-alphaの阻害は、SCIDマウスを染色する能力を回復しませんでした。まとめると、これらの結果は、ヒト造血細胞成熟のHIV-1抑制が多因子現象であり、その重要な要素がTNF-α産生によって媒介される前駆細胞のHIV-1誘導アポトーシスである可能性があることを示しています。

To investigate the mechanism of HIV-1-induced hematopoietic abnormalities, we examined the effect of HIV-1 infection on the in vitro and in vivo behavior of precursor cells obtained from human fetal bone marrow (HFBM). After infection with the monocyte-tropic isolate HIV-1(ADA), HFBM cells displayed a significant decrease in their subsequent in vitro production of precursor cell colonies and a marked impairment in their engraftment of the bone marrow of irradiated SCID mice. By injecting retrovirally tagged, purified human CD34+ cells into HIV-1(ADA)-infected or uninfected human thymic tissue implanted in SCID mice, we demonstrated that HIV-1 infection also inhibited the in vivo differentiation of CD34+ cells into T cells. To determine the mechanism by which HIV-1 suppressed hematopoietic activity, we investigated whether HIV-1 infection induced apoptotic cell death in hematopoietic cells. Multiparameter flow cytometry with FITC-labeled annexin V and propidium iodide demonstrated that infection of the HFBM with monocyte-tropic, but not T cell line-tropic HIV-1, stimulated apoptosis in the CD34+ hematopoietic precursor population. The presence of a TNF-alpha inhibitor during exposure of the HFBM cells to HIV-1 substantially reduced the level of apoptosis of CD34+ cells and significantly decreased the repression of in vitro colony formation induced by HIV-1. However, inhibition of TNF-alpha during HFBM cell culture with HIV-1 did not restore their capacity to engraft SCID mice. Taken together, these results indicated that HIV-1 suppression of human hematopoietic cell maturation is a multifactoral phenomenon, a crucial element of which may be HIV-1-induced apoptosis of precursor cells mediated by TNF-alpha production.