ビブリオvulnificus感染剤に対する鉄溶媒充填マウスの高い感受性のメカニズム

Vibrio vulnificusは、根本的な条件のあるヒト、特に鉄レベルを上げる疾患のある患者にfu式敗血症を生成します。したがって、V。ulnificusの病原性に対する高い鉄レベルの効果は、鉄デキストランで処理されたマウスで調査されました。鉄を搭載したマウスはV. vulnificus感染の影響を非常に受けやすくなり、LD50（50％致死量）は、腹膜ごとに感染すると5つのlogを減少させました。ただし、口頭経路を介して感染すると、マウスがシクロホスファミドやD-ガラクトサミンなどの追加の薬物で処理されない限り、LD50はほとんど影響を受けませんでした。血液中の細菌濃度が10（5）CFU/mL以上に達したときに、鉄過剰荷重の有無にかかわらずマウスが死亡しました。鉄は、動物の内側と外側の両方で細菌の成長速度を増加させ、鉄型マウスの致命的な濃度に急速に到達しました。鉄の添加の有無にかかわらず成長したV. vulnificusは、高細菌濃度で孤立した細胞または動物内で強い細胞毒性を示しました。鉄の過負荷は、おそらくエンドトキシンによって引き起こされる細菌の感染時に、敗血症性ショックの主要な因子である腫瘍壊死因子アルファ（TNF-alpha）の産生を刺激しました。しかし、移動がTNF-alphaによって影響された好中球は、あまり活性ではないように見えました。まとめると、V。bulnificusの主要な病原性因子は、致死レベルに迅速に到達するための細菌の加速成長と、鉄過剰負荷の結果として好中球を含む免疫細胞のより低い活性であると思われました。これらの2つの効果は、他の病原性因子、宿主と細菌を明らかにします。エンドトキシンによって刺激されたTNF-α以外のこのような要因は、宿主の免疫細胞を含む宿主細胞を殺す細胞毒性を促進しました。

Vibrio vulnificus produces fulminant septicemia in humans with underlying conditions, particularly those with diseases that elevate the iron level. The effect of a high iron level on the virulence of V. vulnificus was therefore investigated in mice treated with iron dextran. The mice loaded with iron became highly susceptible to V. vulnificus infection, the LD50 (50% lethal dose) decreased five logs when infected per peritoneum. However, when infected via the oral route, the LD50 was affected little unless the mouse was treated with an additional drug such as cyclophosphamide or D-galactosamine. Mice with or without iron-overloading died when the bacterial concentration in the blood reached 10(5) cfu/ml or above. Iron increased the growth rate of the bacteria, both inside and outside of the animal, quickly reaching a lethal concentration in the iron-overloaded mouse. V. vulnificus, grown with or without the addition of iron, showed strong cytotoxicity on the isolated cells or within the animal at high bacterial concentration. Iron overload stimulated the production of tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha), a major factor of septic shock, in mice upon infection with the bacteria, probably caused by the endotoxin; however, the neutrophils, whose migration is effected by TNF-alpha, appeared to be less active. Taken together, the major virulence factor of V. vulnificus appeared to be the accelerated growth of bacteria to quickly reach the lethal level and the lower activity of immune cells including neutrophil as a result of iron-overloading. These two effects manifest other virulence factors, the host's as well as bacterial. Such factors, other than TNF-alpha stimulated by the endotoxin, enhanced cytotoxicity, which kills the host cells including the host's immune cells.