岡 山 医 誌 (1994) 106, 211∼221
高 齢者 にお け る貪 食細 胞機 能並 び に末梢
単核球 コ ロニ ー刺 激 因子産 生能 の検 討
岡 山大 学 医学 部 第 二 内科 学教 室(指 導:木 村 郁郎 教 授)
長
田
建
(平成5年12月8日
受 稿)
Key words: the elderly, mononuclear cells, chemiluminescence, macrophage precursor test, CSF production
緒
言
近 年 老年 人 口の 増加 に と もな い疾 患構 成 の 変
化 あ るい は病像 の変 貌 が 注 目され つつ あ る.加
齢 は実質 臓 器 の解 剖 学 的 萎縮 と機 能低 下 を主徴
とす る もの であ り,そ の 影響 は造 血組 織 に お い
て も例 外 では ない.す でに こ れ まで に造 血機 能
に及 ぼす 加 齢 の影 響 につ い て は種 々 の検 討 が な
され て い るが,な か で も臨床 的 に 頻度 の 高 い 高
齢 者 貧血 に対 す る検 討 が精 力 的 に な され,そ の
背 景 因子 として赤 血球 寿命 の短 縮1),赤血 球 膜 リ
ン脂質 の変 化2),膜内酵素 レベ ル に おけ る酵素 活
性 の低 下3),エ リス ロポ イ エチ ンに対 す る反応 低
下4),さ らに赤 血 球 系幹 細 胞 の 量 的,質 的変 調5)
6)
な どが明 らか に され て い る.一 方,高 齢 者 にお
け る易 感 染 性 あ る いは感 染 治癒 の遅 延化 と難 治
化 は 日常 しば しば 経 験す る と ころ であ り,加 齢
の生 体 防御 機 構 に及 ぼす 影響 につ いて検 討 す る
ことは易 感染 性 への対 応 に通 じたQuality of life
(QOL)の 改 善,さ らに は 高齢 者疾 患の 治 療,特
に悪 性腫 瘍 の化 学療 法 に対 し示 唆 す る とこ ろ大
で あ る.
周知 の ご と く生体 防御 機構 は大 き く非 特 異 的
防 御 と特 異 的 防御 か ら成 り,各 々体 液性,細 胞
性 に分 類 され る.す なわ ち その 成 立 は,好 中球,
単球-マ クロフ ァー ジに よる異物 とか 細菌 の貪 食
とい う非特 異的 防御 機 構 の発 動 か らTリ ンパ球,
Bリ ンパ球 へ の抗 原 の提 示 に至 る一 連 のネ ッ トワ
ー クに よ る.なかで も「遊走-異 物の認識-貪
食-殺
菌-消
化 」 とい う一 連 の機 能 を もっ て
初 期 の 生 体 防 御 に 関 与 す る 貪 食 細 胞 の 役 割 は 大 き い.ま た 各 種 血 球 よ り産 生 さ れ る サ イ トカ イ ンは 造 血 機 構 の 調 節 に お い て 重 要 な 役 割 を もち, 造 血 幹 細 胞 に 作 用 し て,そ の 分 化 ・増 殖 に 関 与 す る い わ ゆ る コ ロ ニ ー 刺 激 因 子(colony stimulating factor: CSF)と して の 機 能 を 発 揮 し,同 時 に 生 体 防 御 の ネ ッ トワ ー ク の な か で 炎 症 細 胞 の 反 応 局 所 へ の 集 積, T, Bリ ン パ 球 の 活 性 化 に も関 与 し て い る と考 え ら れ る7).こ の よ う な 中 で 高 齢 者 に お け る易 感 染 性 あ る い は 感 染 の 難 治 化 ・治 癒 の 遷 延 化 は 加 齢 に よ る 生 体 防 御 機 能 の 破 綻 に よ る も の と推 定 さ れ,こ れ ま で も高 齢 者 に お け る 好 中球 の 活 性 酸 素 産 生 能,殺 菌 能, 遊 走 能 の 低 下8-10),ま た 末 梢 リンパ 球 数 の 減 少 と phytohemoagglutinin(PHA)な どmitogenに 対 す るTリ ン パ 球 の 幼 若 化 反 応 の 低 下11)な どが 報 告 さ れ て い る.し か し,生 体 防 御 機 構 の 初 期 に 発 動 さ れ る貪 食 細 胞(好 中 球,単 球-マ ク ロ フ ァー ジ)に つ い て の 量 的 あ る い は 質 的 変 調 さ ら に 末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 を含 め た体 系 的 検 討 は み ら れ な い.今 回 著 者 は 以 上 の 観 点 に た ち, 末 梢 好 中球 数,単 球 数,ル ミ ノー ル 依 存 性 化 学 発 光(Chemiluminescence: ChL)並 び に macrophage precursor testに 対 す る加 齢 の 影 響 を 検 討 す る と と も に,末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 に つ い て も コ ロ ニ ー 培 養 法 を 用 い て 併 せ 検 討 し,高 齢 者 の 易 感 染 性 並 び に 感 染 難 治 化 と治 癒 遷 延 化 解 明 へ の 一 助 とせ ん と し た.対 象 と 方 法 1.末 梢 好 中 球 数,単 球 数 並 び に 化 学 発 光 の 検 討 1)末 梢 好 中 球 数 並 び に 単 球 数 の 検 討 感 染 症 を合 併 し な い 健 康 人 を対 象 と し た.末 梢 好 中 球 数 の 算 定 は, May-Giemsa染 色 標 本 に よ る好 中 球 比 率 を 末 梢 白 血 球 数 に 乗 じ て 算 出 し た.ま た 末 梢 単 球 数 の 算 定 は,木 村 の 方 法12)に 準 じ α-naphthyl butyrate esterase(α-NBE)に よ る 直 接 算 定 法 に よ り行 った.す な わち, substrate
と し て α-naphthyl butyrate, coupling agent と し てhexazotized pararosalinineを 用 い 両 者 を混 和 した 液 をphoshate bufferでpH 6.0∼6.3 に 調 整 し た後, formaline, saponineを 加 え染 色 液 と し,末 梢 血 を5分 間 直 接 白 血 球 用 メ ラ ン ジ ュ ー ル 内 で 染 色 し た後Fuchs-Rosenthal計 算 盤 を用 い て200倍 顕 微 鏡 下 で 算 定 し た. 2)末 梢 好 中 球 並 び に 単 球ChLの 検 討 感 染 症 を合 併 し な い 健 康 人 を 対 象 と した,ま ず,末 梢 好 中 球 の 分 離 に 際 し,早 朝 空 腹 時 に 採 血 を行 い,ヘ パ リ ン加 静 脈 血5mlに6%デ キ ス ト ラ ン 生 食 水 を5:1容 に 加 え 室 温 で30∼45分 静 置 し た 後, buffy coatを プ ラ ス チ ッ ク遠 沈 管 に と り4℃ に て150g, 10分 間 遠 沈 した.上 清 を 捨 て た 後 沈 層 に 氷 冷 蒸 留 水5mlを 加 え,充 分 に pipettingし て 赤 血 球 の 低 張 処 理 を 行 っ た. 60秒 間 のpipettingの 後1.8%氷 冷 食 塩 水5mlを 加 え 等 張 に戻 し, 4℃ に て150g, 10分 間 遠 沈 し た 後, 0.9%氷 冷 食 塩 水10mlを 加 え 洗 浄 し,再 度4℃ に て150g, 10分 間 遠 沈 を 行 っ た.上 清 を捨 て た 後 沈 層 にMedium199(pH 7.2)を 加 え,細 胞 浮 遊 液 を 作 成 し た.ま た,末 梢 単 球 の 分 離 は,ヘ パ リン 加 静 脈 血 か らFicoll-Hypaque比 重 遠 沈 法 に よ り分 離 し,単 核 球 層 をMedium 199に 浮 遊 させ, α-NBE染 色 に よ る末 梢 単 球 算 定 法 に よ っ て 細 胞 数 の 算 定 を 行 い 細 胞 浮 遊 液 と し た. ChLの 測 定 に は,測 定 用tubeに 細 胞 浮 遊 液 80μlを 加 え,さ ら にluminol溶 解 液10-2μMを 加 え10秒 振 盪 し た 後5分 間 静 置 し, Photocounter(Biocounter M-2000, Lumac社 製)を 用 い,刺 激 前 化 学 発 光(Base line)を 測 定 し た.尚,細 胞 浮 遊 液 は 測 定 用tube内 の 細 胞 数 が5×105個/mlに な る よ うに 予 め 調 整 した. そ の 後concanavalin A(Con A)を200μg反 応 液 に 加 え,刺 激 後 の 最 大 化 学 発 光 量(Peak level),最 大 化 学 発 光 到 達 時 間(Peak time)を
測 定 し検 討 し た. ChL測 定 は 暗 室 に お い て37℃, pH7.2の 条 件 下 で 行 い,発 光 量 の 単 位 は 好 中球,
単 球 各 々105個 に 対 す るrelative light unit (RLU)で 表 現 し た.
2. Macrophage precursor test
感 染 症 を合 併 し な い 健 康 人 を 対 象 と した.ま ずへ パ リン加 静 脈 血7mlか らFicoll-Hypaque比 重 遠 沈 法 に よ り単 核 球 層 を得, RPMI 1640で1100 回 転, 10分, 2回 洗 浄 し た 後, RPMI 1640とAB 型 ヒ ト血 清 を等 量 添 加 して 細 胞 数 が2×106/ml と な る よ う調 節 し た.そ の 細 胞 浮 遊 液 を0.1mlず つ マ イ ク ロ プ レー トに ま い た が,前 述 の 直 接 算 定 法 に て 各well当 りの 単 球 数n1を 算 定 して お く. 1週 間, 37℃, 5%CO2の 条 件 下 で培 養 し た 後,培 養 液 を0.1mlのRPMI1640で 交 換, 軽 くpipettingし て 非 付 着 細 胞 を 除 き, crystal violet, citric acidを0.1ml加 え て30分 室 温 で 静 置 し た.強 くpipettingし て 細 胞 を 総 て 回収 し, 貪 食 に よ り染 色 さ れ た 細 胞 をFuchs-Rosenthal 計 算 盤 を用 い て 算 定 し細 胞 数n2を 得 た. n2/ n1を%表 示 して 結 果 と し た が,い ず れ もtripli cateで 検 討 し た. 3.末 梢 単 核 球 培 養 上 清 のCSF活 性 の 検 討 70歳 以 上 の 健 康 人(高 齢 者 群)20例(男 性10 例,女 性10例)と70歳 末 満 の 健 康 人(非 高 齢 者 群)20例(男 性10例,女 性10例)を 対 象 と した. 高 齢 者,非 高 齢 者 群 に お け るヘ モ グ ロ ビ ン値 は 平 均 値 で 各 々12.2g/dl, 13.5g/dl,白 血 球 数 は 平 均 値 で5700/μl, 5900/μl,血 小 板 数 は平 均 値 で22.9×104/μl, 25.9×104/μlで あ り,高 齢 者 群 で 軽 い 貧 血 を認 め る ほ か 有 意 差 を認 め なか っ た. ま た 白血 球 分 類 で も好 中 球,単 球,リ ン パ 球 数 に 差 を 認 め な か っ た. 1) PHA-LCMの 作 成 肘 静 脈 よ りヘ パ リン 加 静 脈 血 を20ml採 取 し, カ ー ボ ニ ル 鉄 溶 液 を9:1容 に 加 え,時 々 攪 拌 し な が ら37℃ の 温 浴 中 に60分 間 浮 置 し た.そ れ を 遠 沈 管 に 取 っ たFicoll-Hypaque液10mlに 重 層 し, 1500rpmで30分 遠 沈 し 単 核 球 層 を採 取 し
高 齢 者 の 貪 食細 胞機 能 と末梢 単 核球CSF産
生 能 の検 討
213
図1 コロ ニー 形 成 数 の 経 時 的 変化
た.細 胞 を3回 洗 浄 後,胎 児 ウ シ 血 清(fetal calf serum: FCS)20%, PHA 1%を 含 むMcCoy
5Aに 浮 遊 させ て 細 胞 数 を1×106/mlに 調 整 し, 10mlを フ ラ ス コ に 入 れ て37℃, 5%CO2の 条 件 下 で7日 間 培 養 しそ の 培 養 上 清 をPHA-LCMと して コ ロ ニ ー 形 成 に 用 い た. 2)コ ロ ニ ー 形 成 正 常 健 康 人 よ りヘ パ リ ン加 骨 髄 血 を1∼2ml 採 取 し,カ ー ボ ニ ル 鉄 に て 貪 食 細 胞 を 除 去 し た 後, Ficoll-Hypaque比 重 遠 沈 法 で 単 核 細 胞 を 得,コ ロ ニ ー 形 成 に 用 い た. FCS20%, PHA-LCM10%あ る い はCSF-CHUGAI 100単 位 を含 む0.3%軟 寒 天 中 に 骨 髄 単 核 細 胞 非 貪 食 細 胞 分 画 を 細 胞 数2×105/mlと な る よ う に う め 込 み, 37℃, 5%CO2の 条 件 下 で7∼10日 間 培 養 した. 構 成 細 胞40個 以 上 の 細 胞 集 塊 を コ ロ ニ ー と し て 算 定 した が,経 時 的 な 観 察 で は 図1に 示 す ご と く, PHA-LCMあ る い はCSF-CHUGAIい ず れ を添 加 し た 場 合 も 培 養7日 目 に コ ロ ニ ー 数 は 最 高 値 を示 す もの 力服 とん どで あ っ た. PHA-LCM 添 加 時 とCSF-CHUGAI添 加 時 の 各 々 の 形 成 さ れ た コ ロ ニ ー 最 高 数 の 比 を も っ てCSF活 性 比 を検 討 し た.ま た 培 養10日 目に ス ラ イ ドグ ラ ス 上 に 標 本 を 実 成 し, May-Giemsa染 色 あ る い は エ ス テ ラ ー ゼ2重 染 色 を行 っ て コ ロニ ー 構 成 細 胞 に つ い て も検 討 し た.さ ら に さ き に得 たCSF 活 性 比 と検 体 を 得 た 個 人 の 血 液 学 的 所 見 の 相 関 性 に つ い て 検 討 し た.尚,有 意 差 検 定 に は Student's t-testを 用 い た. 図2 May-Giemsa染 色 標 本分 類 に よ る好 中球 数
図3 α-Naphthyl Butyrate Esterase染 色 に よ る 末 梢 単 球 直 接 算 定 数
図4 好 中 球Chemiluminescence
図5 単 球Chemiluminescence
図6 Macrophage precursor test
結 果 1.末 梢 好 中 球 数,単 球 数 並 び に 化 学 発 光 の 検 討 1)末 梢 好 中 球 数 並 び に 単 球 数 の 検 討 末 梢 好 中 球 数,単 球 数 を 年 齢 層 別 に 検 討 した. その 結 果 は 図2, 3に 示 す ご と くで, May-Giemsa 染 色 標 本 分 類 に よ る好 中球 数 で は80歳 以 上 群 で 低 値 を示 す 傾 向 が あ っ た が,高 齢 者 群(≧70歳) と非 高 齢 者 群(<70歳)と の 比 較 で は,前 者 は 2923±824/μl,後 者 は3218±904/μlと 両 群 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. α-NBE染 色 に よ る 直 接 算 定 末 梢 単 球 数 の 検 討 で も,高 齢 者 群 で 269±112/μl,非 高 齢 者 群 で267±97/μlと 両群 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. 2)末 梢 好 中 球 並 び に 単 球ChLの 検 討 好 中球ChLの 検 討 結 果 は 図4に 示 す ご とくで, Base lineは 高 齢 者 群(≧70歳)で182±157 RLU,非 高 齢 者 群(<70歳)で179±127 RLU, Peak levelは 高 齢 者 群 で4853±1590 RLU,非
高 齢 者 群 で5473±1717 RLUと, Base line, Peak levelと もに 両 群 間 に 差 を 認 め な か った. つ ぎに 単 球ChLの 検 討 結 果 は 図5に 示 す ご
高齢 者 の 貪食 細 胞機 能 と末梢 単核 球CSF産
生 能 の検 討
215
図7 末梢単核球培養 上清 のCSF活
性比
図8 高 齢 者並 び に 非 高 齢 者PHA-LCMに よ る コ ロ ニー 構 成 細 胞 の検 討 と くで, Base lineで は 高 齢 者 群 で285±210 RLU,非 高 齢 者 群 で250±215 RLUと 有 意 差 は 認 め られ な か っ た が, Peak levelで は 高 齢 者 群 で3767±2301 RLU,非 高 齢 者 群 で4936±2055 RLUと 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が認 め られ た(p< 0.05).尚, Peak timeの 検 討 で は 好 中球,単 球 と も高 齢 者 群,非 高 齢 者 群 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.2. Macrophage precursor testの 検 討 高 齢 者 群(≧70歳),非 高 齢 者 群(<70歳)に お け る検 討 結 果 は 図6に 示 す ご と く で,高 齢 者 群 で は2.43±1.32%,非 高 齢 者 群 では3.92±2.93 %と 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め ら れ た(p< 0.05). 図9 CSF活 性 比 と末 梢 白血 球 数 との 関 連 図10 CSF活 性 比 と末梢 好 中球 数 並 びに単 球 数 との 関連 3.末 梢 単 核 球 培 養 上 清 のCSF活 性 の 検 討 CSF活 性 比 の 検 討 結 果 は 図7に 示 す ご と くで, 高 齢 者 群(≧70歳)で は30.3±16.8%,非 高 齢 者 群(<70歳)で は45.6±14.2%と 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め ら れ た(p<0.05).ま た 男 女 別 に 検 討 し た が,高 齢 者 群 で は 男 性28.6±12.8 %,女 性32.4±20.9%で あ り,非 高 齢 者 群 で は 男 性47.6±15.0%,女 性43.5±12.0%と 両 群 と も男 女 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.ま た, PHA-LCM添 加 に よ り培 養10日 目 に 形 成 さ れ た コ ロ ニ ー の 構 成 細 胞 に つ い て 検 討 し た が,そ の 結 果 は 図8に 示 す ご と くで,高 齢 者PHA-LCM 群,非 高 齢 者PHA-LCM群 と も主 に 好 中球 あ る い は 好 中 球 一マ ク ロ フ ァ ー ジ 系 コ ロ ニ ー が 認 め ら れ,そ の 構 成 比 に 差 異 は 認 め られ な か っ た . 高 齢 者 群,非 高 齢 者 群 を 一 括 し てCSF活 性 比 と末 梢 白血 球 数,好 中 球 数,単 球 数 との 相 関 に つ い て 検 討 した が,そ の 結 果 は 図9 , 10に 示 す ご と くで,各 々 の 間 に 相 関 関 係 は 認 め ら れ な か っ た.
考 察 高 齢 化 社 会 を迎 え,医 療 機 関 を受 診 す る高 齢 者 の 割 合 は 増 加 し て お り,疾 患 構 成 の 変 化,病 像 の 変 貌 は 社 会 面 か ら も 臨 床 面 か ら も 関 心 が よ せ られ で い る.高 齢 者 の 易 感 染 性 あ る い は 感 染 難 治 化 は し ば し ば 経 験 さ れ,加 齢 に と も な う感 染 防 御 機 構 の 変 化 を検 討 す る こ と は,感 染 症 に 対 す る 治 療 だ け で な く,高 齢 者 のQOLを 考 え る上 で 重 要 な 示 唆 を与 え る もの で あ る.こ れ ま で 造 血 機 能 に お よ ぼ す 加 齢 の 影 響 に つ い て は, 造 血 組 織 造 血 幹 細 胞,造 血 因 子 等 の 面 か ら検 討 され,造 血 組 織 の 変 化 と して,高 齢 者 の 骨 髄 造 血 巣 の 減 少,脂 肪 組 織 の 高 比 率 化 が 報 告 さ れ で い る が13),こ れ は 高 齢 者 に お け る造 血 細 胞 の 減 少 と 造 血 微 小 環 境 の 変 調 を推 測 させ る もの で あ る.造 血 微 小 環 境 の 変 化 に つ い て は,実 験 的 に 作 成 さ れ た動 脈 硬 化 症,高 脂 血 症 家 兎 に お け る 骨 髄 組 織 の 脂 肪 組 織 化,低 形 成 化 が 報 告 さ れ て お り14),加齢 に 伴 う動 脈 硬 化 に よ る骨 髄 栄 養 動 脈 の 器 質 的 変 化 が そ の 一 因 と考 え ら れ て い る.ま た,老 年 あ る い は 若 年 マ ウ ス の 骨 髄 細 胞 を 各 々 若 年 マ ウ ス に 移 入 し た 場 合 に は 多 能 性 幹 細 胞
(colony forming unit in spleen: CFU-S)に 差 が な く,老 年 マ ウ ス に 移 入 し た 場 合 に は 移 入 細 胞 の 如 何 に か か わ ら ずCFU-Sが 減 少 す る と の 報 告 もみ られ15),高 齢 者 に お け る造 血 微 小 環 境 の 変 調 が 注 目 され る.ま た 加 齢 の 造 血 幹 細 胞 へ の 影 響 と して,赤 血 球 系 前 駆 細 胞 に つ い て 高 齢 者 で 骨 髄 単 位 有 核 細 胞 当 り前 期 赤 芽 球 系 前 駆 細
胞(burst forming unit, erythroid: BFU-E) の 減 少 は 認 め ら れ な い が5),後 期 赤 芽 球 系 前 駆 細 胞(colony forming unit, erythroid: CFU-E) は 非 高 齢 者 に 比 較 し有 意 に 減 少 す る と さ れ て い る6).ま た,顆 粒 球 系 前 駆 細 胞(colony forming unit in culture: CFU-C)に つ い て は 高 齢 者 と
非 高 齢 者 の 間 に 差 を認 め ない とす る報 告 が あ る16). さ らに,造 血 幹 細 胞 の 造 血 因 子 へ の 反 応 性 の 検 討 で は,高 齢 者 に お い てCFU-Eの エ リ ス ロ ポ イ エ チ ン に 対 す る 反 応 性 の 低 下6),あ る い は CFU-CのCSFに 対 す る 反 応 性 の 軽 度 低 下 が 報 告 され17),加 齢 に と もな う造 血 幹 細 胞 の 質 的 変 化 も 推 測 さ れ る.こ う し た 造 血 幹 細 胞 の 数 的,質 的 変 化 は 造 血 の 面 だ け で な く,高 齢 者 に お け る末 梢 リン パ 球 数 の 減 少,リ ン パ 球 サ ブ セ ッ トの 変 化,リ ン パ 球 幼 若 化 反 応 の 低 下11)と あ わせ,生 体 防 御 機 構 を 考 え る上 で も注 目 さ れ よ う. さ て,今 回 著 者 は 高 齢 者 の 易 感 染 性 並 び に 感 染 難 治 化 ・治 癒 遷 延 化 解 明 の 一 助 と す べ く,貪 食 細 胞(好 中 球,単 球-マ ク ロ フ フ ァ ー ジ)の 量 的 あ る い は 質 的 変 調 と末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 に つ い て検 討 し た が,ま ず 貪 食 細 胞 の 量 的 検 討 と し て 末 梢 好 中 球,単 球 の 実 数 算 定 を行 っ た 結 果,好 中球 数 は80歳 以 上 群 で 低 下 傾 向 を示 し た が,大 き く高 齢 者 群(≧70歳)と 非 高 齢 者 群 (<70歳)と で 比 較 し た 場 合 有 意 差 は 認 め られ ず,こ の こ と は 単 球 数 に お い て も 同 様 で あ っ た. つ ぎ に,貪 食 細 胞 の 加 齢 に と も な う質 的 変 調 に つ い てChLを 指 標 と し て 検 討 し た が,化 学 発 光 はAllenら18,19)の ヒ ト多 核 白 血 球 の 食 作 用 に 際 す る微 弱 発 光 の 検 出 報 告 に 端 を 発 し,そ の 発 光 は 主 に 刺 激 さ れ た 食 細 胞 の 「Myeloperoxidase-H2O2-Cl-系 」 で 生 じ る HOCI(-O-Cl)に よ る ル ミ ノー ル 酸 化 に よ る と 考 え ら れ て い る.他 に 白 血 球 の 産 生 す るO2-が 主 に 関 与 し て い る との 報 告 も あ るが20,21),いず れ に して も蛍 光 物 質 の 酸 化 に よ る 発 光 をつ う じて O2-等 の 活 性 酸 素 の 発 生 を 測 定 す る こ とで,貪 食 細 胞 の 酸 化 代 謝 過 程 並 び に 活 性 化 状 態 を把 握 す る 一 指 標 と な り,そ の 殺 菌 能 を 推 定 させ る も の と さ れ て い る. Welch22)はChLに お け る最 大 発 光 量(Peak level),初 期 発 光 ス ロー プ,発 光 積 分 値 の 各 パ ラ メー タ ー と殺 菌 能 の 相 関 性 を 報 告 し て い る が,ほ か に も刺 激 前 発 光 量(Base line), Peak level到 達 時 間(Peak time), peak
後 の 減 衰 速 度 を 測 定 す べ きだ と す る 報 告 も み ら れ る23).大 本24)は こ れ らの パ ラ メー タ ー 間 の独 立 性 を検 討 し, Base line, Peak level, Peak time に よ っ て 解 析 検 討 で き る と述 べ て お り,今 回 の 検 討 に も3つ の パ ラ メ ー タ ー を 用 い た.好 中球 ChLはBase line, Peak level, Peak timeい
ず れ の パ ラ メ ー タ ー で も 高 齢 者,非 高 齢 者 群 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.一 方,単 球ChL の 検 討 で は 高 齢 者 群 でPeak levelが 有 意 に 低 下 し て い た 点 が 注 目 さ れ た. ChLのPeak level は 活 性 酸 素 産 生 量 の 最 大 量 を示 して お り,今 回
高齢 者 の貪 食細 胞機 能 と末梢 単 核球CSF産
生 能 の検 討
217
の 成 績 は 加 齢 に と も な う単 球 内 活 性 酸 素 産 生 能 の 低 下 を示 す もの で あ り,初 期 生 体 防 御 に お け る 単 球 殺 菌 能 の 低 下 が 推 測 さ れ る.ま た 今 回 macrophage precursor testに 対 す る加 齢 の 影 響 に つ い て 検 討 し た が,高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め ら れ た. Macrophage precursor testは 組 織 に お け る 単 球 か らマ ク ロ フ ァー ジへ の分 化 ・ 成 熟 を 示 す 指 標 とさ れ25),今 回 の検 討 は 高 齢 者 に お け る マ ク ロ フ ァ ー ジ の 数 的 変 調 を 推 定 せ しめ る と 同 時 に 単 球 の 分 化 ・成 熟 能 の 低 下 を示 唆 す る も の と考 え られ る.す で に 周 知 の ご と く,単 球-マ ク ロ フ ァー ジ は 抗 原 の 侵 入 に 際 して そ の 貪 食 に 当 る と 同 時 に,抗 原 情 報 のTリ ン パ 球 へ の 提 示, interleukin(IL)-1の 産 生 と い っ た 免 疫 エ フ ェ ク タ ー 細 胞 と し て ひ ろ く非 特 異 的 あ る い は 特 異 的 生 体 防 御 機 構 の 過 程 に 関 与 して い る26,27). 高 齢 者 に お け る 単 球 機 能 の 低 下,特 にmacro phage precursor testの 低 下 に 示 さ れ た 単 球 か
らマ ク ロ フ ァー ジ へ の 分 化.成 熟 能 の 低 下 は, 貪 食 に あ た っ て 示 さ れ るChLの 低 下-殺 菌 能 の 低 下-と あ わ せ,そ れ に つ づ く特 異 的 防 御 機 構 の 発 動 に 際 し て も何 等 か の 影 響 を 与 え,高 齢 者 に お け る易 感 染 性 あ る い は 感 染 の 難 治 化 ・遷 延 化 の 一 つ の 背 景 と な っ て い る も の と思 わ れ る. こ れ ま で も 高 齢 者 の 単 球 機 能 に つ い て 貪 食 能, 遊 走 能 の 面 か ら検 討 され て い るが 一 定 の 成 績 は 得 ら れ て い な い28-30).最 近,井 上 ら31)は 高 齢 者 単 球 のgranulocyte colony-stimulating factor
(G-CSF)産 生 能 の 低 下 を 報 告 して い るが,高 齢 者 に お け る 易 感 染 性 の 一 背 景 因 子 と し て 注 目 さ れ る. つ ぎ に 著 者 は,末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 を 検 討 す る 目 的 でin vitroコ ロ ニ ー 培 養 法 を 用 い て そ の 活 性 測 定 を行 な い,高 齢 者,非 高 齢 者 に お け るCSF活 性 を 比 較 した が,そ の 結 果 高 齢 者 群 でCSF活 性 が 有 意 に 低 下 して い た.今 回 の 検 討 に 際 して は 貪 食 細 胞 の 産 生 す るCSFの 影 響 を 可 及 的 に の ぞ く た め, PHA-LCMの 作 製 あ る い は コ ロ ニ ー 形 成 に あ た っ て は 末 梢 血,骨 髄 血 に カ ー ボ ニ ル 鉄 を 加 え て 貪 食 細 胞(主 に 単 球)を 除 去 して お り,測 定 さ れ たCSF活 性 は PHAの 刺 激 を うけ た リンパ 球 に 由 来 す る もの と 考 え ら れ る.仲 谷 ら32)はPHA刺 激 に よ る 末 梢 単 核 球 のgranulocyte-macrophage colony stimulating factor(GM-CSF)産 生 能 を 検 討 し, 高 齢 者 の 若 年 者 に 比 較 し た 有 意 な 低 下 を報 告 し て い る.今 回 検 討 し たCSF活 性 は, GM-CSF の 他 に もIL-3, G-CSF等 を総 合 した 生 物 活 性 と考 え ら れ るが,形 成 さ れ た コ ロ ニ ー の 細 胞 構 成 を検 討 し た 結 果,高 齢 者PHA-LCM群,非 高 齢 者PHA-LCM群 間 に 有 意 差 は 認 め られ ず, 加 齢 に よ る末 梢 単 核 球CSF産 生 能 へ の 影 響 は, そ の 質 的 変 調 よ りは 量 的 変 調 と して 表 現 さ れ て い る の で は な い か と考 え ら れ る .た だ 高 齢 者, 非 高 齢 者 間 で 末 梢 白血 球 数 に 有 意 差 は 認 め ら れ な い こ と か ら,こ のCSF産 生 能 の 低 下 は正 常 健 康 高 齢 者 の 白 血 球 数 ま で は 影 響 を 与 え て い な い もの と考 え ら れ る.し か し生 体 防 御 の 発 動 に 際 し動 員 さ れ る 白 血 球 は,「 造 血 因 子 」 「造 血 幹 細 胞 」「造 血 微 小 環 境 」「末 梢 血 管 内 貯 蔵 プ ー ル 」 「循 環 プ ー ル 」 と い っ た 複 雑 な ネ ッ トワ ー ク の 中 で 調 節 さ れ て お り,高 齢 者 に お け る 末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 の 低 下 は こ の ネ ッ トワ ー ク が 容 易 に くず れ る 可 能 性 を示 唆 す る もの で あ ろ う. ま た,末 梢 単 核 球 に 由 来 し た サ イ トカ イ ン は 好 中 球 機 能 に 影 響 を与 え33),さ らに サ イ トカ イ ン 等 の 可 溶 性 因 子 を 介 し たT細 胞 と好 中 球 の 細 胞 間 相 互 作 用 が 感 染 防 御 に 重 要 な 役 割 を 演 じ て い る こ と な どか ら して も34),高齢 者 に お け る末 梢 単 核 球CSF産 生 能 の 低 下 は 易 感 染 性 あ る い は 感 染 難 治 化 の 一 背 景 因 子 と な っ て い る も の と考 え ら れ る. 今 回 著 者 は,高 齢 者 の 易 感 染 性 並 び に 感 染 難 治 化 ・治 癒 遷 延 化 の 一 端 を解 明 す べ く,加 齢 の 末 梢 好 中 球 数,単 球 数,好 中 球 お よ び 単 球ChL, macrophage precursor test並 び に 末 梢 単 核 球
のCSF産 生 能 に お よ ぼ す 影 響 に つ い て検 討 し, 高 齢 者 に お け る 単 球ChLの 低 下,単 球 成 熟 能 の
低 下,末 梢 単 核 球(非 貪 食 細 胞)のCSF産 生
能 低 下 を 明 ら か に す る こ と が で き た.特 に 高 齢 者 に お け るmacrophage precursor testの 低 下 は,非 特 異 的 防 御 機 構 と特 異 的 防 御 機 構 の 接 点 で あ る マ ク ロ フ ァー ジの 変 調 を推 定 せ し め る も の で あ り興 味 深 い.近 年,人 口構 成 の 中 で 高 齢 者 の 占 め る 比 率 が 高 く な り,高 齢 者 疾 患 へ の 対 応 が 要 求 さ れ て い る が,今 後 高 齢 者 に お け る 生
理 的 機 能 の 特 徴 に 立 脚 し た 疾 患 予 防 と 臨 床 管 理 体 系 の 確 立 が 必 要 と考 え られ る. 結 論 高 齢 者 に お け る易 感 染 性,感 染 難 治 化 と治 癒 遷 延 化 の 背 景 因 子 を 明 確 に す べ く,高 齢 者 群(≧ 70歳)と 非 高 齢 者 群(<70歳)に お け る未 梢 好 中 球 数,単 球 数,好 中球 お よび 単 球ChL, macro phage precursor test,末 梢 単 核 球 のCSF産 生 能 に つ い て 検 討 し た.そ の 結 果, 1.末 梢 好 中 球 数 は,高 齢 者 群2923±824/μl, 非 高 齢 者 群3218±904/μlと 両 群 に 有 意 差 は 認 め られ な か つ た. 2.末 梢 単 球 数 は,高 齢 者 群269±112/μl,非 高 齢 者 群267±97/μlと 両 群 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. 3.好 中 球ChLに お け るBase lineは 高 齢 者 群182±157 RLU,非 高 齢 者 群 で179±127 RLU, Peak levelは 各 々4853±1590 RLU, 5473±1717 RLUと, Base line, Peak levelと
も両 群 間 に 有 意 差 を 認 め な か っ た. 4.単 球ChLに お け るBase lineは 高 齢 者 群 で285±210 RLU,非 高 齢 者 群 で250±215 RLUと 両 群 間 に 有 意 差 を認 め な か っ た が, Peak levelは 前 者 で3767±2301 RLU,後 者 で4936± 2055 RLUと 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め られ た(p<0.05).
5. Macrophage precursor testは 高 齢 者 群 で2.43±1.32%,非 高 齢 者 で3.92±2.93%と, 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め られ た(p<0.05). 6.末 梢 単 核 球 培 養 上 清 のCSF活 性 は,高 齢 者 群 で30.3±16.8%,非 高 齢 者 群 で45.6± 14.2%と 高 齢 者 群 に 有 意 の 低 下 が 認 め ら れ た (p<0.05).ま た,コ ロ ニ ー 構 成 細 胞 は 高 齢 者 PHA-LCM群,非 高 齢 者PHA-LCM群 で 有 意 差 は な く,両 群 間 で 産 生 され るCSFに 質 的 差 は な い と推 定 さ れ た. 以 上 の 結 果 を得 た が,高 齢 者 で は 単 球 の 細 胞 内 殺 菌 能 の 低 下,単 球 の 分 化 ・成 熟 能 の 低 下, さ ら に 末 梢 単 核 球CSF産 生 能 の 低 下 に よ る感 染 時 白 血 球 動 員 機 構 の 変 調 な どが 易 感 染 性 と感 染 の 難 治 化 ・治 癒 遷 延 化 要 因 の 一 つ と して 存 在 す る も の と考 え ら れ た. 稿 を終 え る に あ た り,御 指 導御 校 閲 を賜 わ りま し た 恩 師 木 村 郁 郎 教 授 に深 甚 の 謝 意 を表 す る とともに, 終 始 懇 切 な る御 指 導 を頂 い た 高橋 功 講 師に深 謝 い た し ます. なお,本 論 文 の要 旨 は 第30回 老 年 医 学会 総 会(長 崎)に お い て発 表 した.
文
献
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高齢 者 の 貪 食細 胞 機能 と末 梢単 核 球CSF産
生 能 の 検 討
221
Phagocytic
function
and production
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mononuclear
cells in the elderly
Ken OSADA
Second Department
of Internal
Medicine,
Okayama
University
Medical School,
Okayama
700, Japan
(Director:
Prof. I. Kimura)
Elderly individuals have an increased susceptibility to infections. To evaluate one of the possible causes of increased susceptibility to infections in the elderly, peripheral neutrophil and monocyte counts, neutrophil and monocyte chemiluminescence (ChL), macrophage precursor test and production of colony-stimulating factor (CSF) of peripheral mononuclear cells (PMNCs) were examined. The neutrophil and monocyte counts in the peripheral blood were not different between the elderly (•†70 years old) and the younger (<70 years old) groups. In the neutrophil ChL assay, the base lines, peak levels and peak times were not different between the elderly and the younger groups. In the monocyte ChL assay, the peak level in the elderly group was significantly lower than that in the younger group (p<0.05). The values in a macrophage precursor test in the elderly group were significantly lower than those in the younger group (p<0.05). CSF production of PMNCs in the elderly was significantly lower than that in the younger group ( p<0.05). These findings indicated that the impaired intracel lular bactericidal activity and maturation ability of monocytes and impaired CSF production of PMNCs were possible causes of increased susceptibility to infections in the elderly.
