ウイルス感染の急性後遺症におけるセロトニンの減少

2023年10月17日 09:53

ウイルス感染の急性後遺症におけるセロトニンの減少

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01034-6

アンドレアC. ウォン
アシュワリヤ・S・デヴァソン
イボロ・C・ウマナ
サラ・チェリー
クリストフ・タイス
マーヤン・レヴィ21
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脚注を表示オープンアクセス掲載:2023年10月16日DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.013

ハイライト

長いCOVIDは循環セロトニン濃度の低下と関連している

セロトニンの減少は、ウイルスRNAによって誘導されるI型インターフェロン（IFN）によって引き起こされる。

IFNはトリプトファンの取り込み低下と凝固亢進を介してセロトニンを減少させる。

末梢のセロトニン欠乏は迷走神経シグナルの減少を介して認知を障害する。
まとめ
COVID-19（PASC、「長いCOVID」）の急性後遺症は、世界的に重大な健康上の課題となっている。病態生理学は不明であり、現在までに有効な治療法は見つかっていない。PASCの病因を説明するために、ウイルスの持続性、慢性炎症、凝固亢進、自律神経機能障害などいくつかの仮説が立てられている。ここでは、4つの仮説すべてを1つの経路で結びつけ、治療的介入のための実用的な洞察を提供するメカニズムを提案する。我々は、PASCがセロトニンの減少と関連していることを発見した。すなわち、セロトニン前駆体であるトリプトファンの腸管吸収の低下、セロトニン貯蔵に影響を与える血小板の活性化亢進と血小板減少、MAOを介したセロトニンの代謝亢進である。末梢のセロトニンが減少すると、迷走神経の活動が阻害され、海馬の反応と記憶が損なわれる。これらの知見は、ロングCOVIDにおけるウイルス持続に伴う神経認知症状の説明となり、他のウイルス感染後症候群にも及ぶ可能性がある。

図抄録
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マーヤン・レヴィ
@MaayanLevy_Lab
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アンディ・ウォン率いるベン・アブラモフ、サラ・チェリー、@ThaissLabのグループとの共同研究により、#LongCOVID の発症機序に重要な意味を持つ多臓器経路が明らかになりました。(1/10)

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01034-6
CellCellPress @ThaissLab 我々は、#LongCOVID の1,500人以上のコホートを追跡し、症状のスペクトルを特徴付けた。その結果、長COVID患者を完全に回復した患者と区別するバイオマーカーを同定できるかどうかを検討した。(2/10)
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我々は、#LongCOVIDを有する個人の代謝物プロファイルを評価し、#セロトニンが、急性COVID-19の間と複数の長期症状を有する個人の両方で存在量が減少している分子であることを同定した。(3/10)
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セロトニンの減少現象はSARS-CoV-2感染に特有のものではなく、ヒトや他のウイルスに急性あるいは慢性的に感染したマウス、さらにはウイルスRNA模倣物質であるポリ(I:C)を投与したマウスでも観察された。(4/10)
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ウイルス感染はどのようにしてセロトニンの減少をもたらすのか？このことは、ウイルスの持続性とインターフェロンの持続的上昇が#LongCOVIDの特徴であることを示唆する最近の報告に照らして興味深い。(5/10)
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インターフェロンはどのようにしてセロトニンを減少させるのか？3つのメカニズム：(1)セロトニンの生合成前駆体であるトリプトファンの腸への取り込みの減少、(2)循環中のセロトニンを運ぶ血小板数の減少、(3)セロトニンの酵素的ターンオーバーの亢進 (6/10)
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セロトニン減少の結果は？迷走神経の活性化が低下し、その結果、記憶障害などの神経認知症状が現れるという証拠が見つかった。セロトニンレベルまたは迷走神経活性を回復させる介入は、記憶障害を予防した。(7/10)
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我々の知見は、#LongCOVIDの病態生理に関する現在の仮説のいくつか（ウイルス貯留、持続的炎症、凝固亢進、迷走神経機能障害）が、セロトニンの減少によってつながった単一の経路によってつながっている可能性を示唆している。(8/10)
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この発見が、#LongCOVIDの診断、モニタリング、治療のための新たなツールを開発するための臨床研究のきっかけになることを願っています。それらは緊急に必要とされている。(9/10)
PennMicro、@PennPathLabMed、@PennMedicine、@UPenn_I3H、@UCSF、@EJohnWherry、@nualameyer、@MichaelPelusoMD、@DeeksSteven、その他多くの共同研究者に感謝します！(10/10)

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マーヤン・レヴィ（@MaayanLevy_Lab）より
マーヤン・レヴィプロフィール
マーヤン・レヴィ
マーヤン・レヴィ @MaayanLevy_Lab
4月 27, 2022
ケトジェニックダイエットとβ-ヒドロキシ酪酸が大腸がんに及ぼす影響を明らかにした@OxDmitrieva率いる@ThaissLabとの新しい研究@Natureを共有できることを嬉しく思います。(1/7) nature.com/articles/s4158...
SGrivennikovとの共同研究で、大腸癌の発生を抑制する可能性のある様々な食事をスクリーニングした結果、ケトジェニック食が最も強力な効果を持つことが判明した。(2/7)

ケトジェニック食は、長期の #絶食に似た肝ケトジェネシスを誘導する。我々は、ケトン体β-ヒドロキシ酪酸（BHB）がケトジェニック食と同様に大腸がんに対する予防効果を持つことを見出した。(3/7)

キーワード
ロングCOVID
PASC
セロトニン
ウイルス持続性
血小板
血小板減少症
迷走神経
神経認知症状
ウイルス感染後症候群
I型インターフェロン
はじめに
ウイルス感染後症候群は、一部の人に発症し、発症後数ヵ月から数年間持続することがある。1 随伴する症状は多様で、疲労、労作後倦怠感、記憶喪失、その他の神経認知障害を含むことが多い。ウイルス感染後の主な症候群は、SARS-CoV-2感染後に一部の人が経験するCOVID-19の急性後遺症（PASC）として現れる「ロングCOVID」である3。症状の持続を説明するためにいくつかの仮説が提唱されているが、これには、初感染後に除去されなかったウイルスレザボアの存在4、慢性炎症、自己抗体の発現、抗ウイルス反応の未解決の結果としての組織損傷などが含まれる1。最後に、ロングCOVIDやその他のウイルス感染後症候群は、自律神経系の機能障害と関連している6。これらの機序が患者の異なるサブセットで起こるのか、あるいは共同で疾患の持続を引き起こすのかについて、より深く理解することが急務である。
本研究では、メタボローム解析を行い、セロトニン濃度が回復者とCOVID長期患者を識別する可能性があることを見出した。ヒトのコホート研究、ウイルス感染動物モデル、オルガノイド培養を組み合わせて、ウイルスRNAの存在と下流のインターフェロン応答がセロトニンの減少を引き起こすことを明らかにした。この現象には、消化管におけるセロトニン前駆体トリプトファンの取り込み減少、血小板減少による血小板への貯蔵減少、セロトニン代謝酵素による代謝亢進など、いくつかの機序が考えられる。末梢セロトニン欠乏の重要な結果の一つは迷走神経の活性低下であり、迷走神経は海馬の機能障害や記憶喪失と関連している。我々の発見は、PASCの病態生理に関する現在の仮説の多くが相互に関連し、実用的な治療的洞察を提供する可能性があることを示唆している。
研究結果
PASCはセロトニンの減少によって特徴づけられる
我々は、急性COVID-19のメタボロミクスシグネチャーを定義することから研究を開始した。異なるコホート研究7,8,9,10,11にまたがる既発表のメタボロミクスデータセットを統合し、COVID-19患者で検出された代謝物を健常状態からの乖離の程度でランク付けした（図1Aおよび1B）。COVID-19の急性期に最も強く変化した代謝物は、アミノ酸とその誘導体であった（図1B）。そこで我々は、これらの代謝物がCOVID-19の発症に関与している可能性に注目した。Penn MedicineのPASC患者1,540人のコホートを追跡調査し、アンケート調査とカルテレビューに基づいて系統的な症状分析を行った（図1C、S1A-S1C；表S1）。次元削減解析により、症状の類似性に基づいてPASCの8つのサブタイプが定義され（図1D）、急性感染症、運動障害、内臓倦怠感、心肺障害、神経認知症状の初回入院の程度の違いによって分類された（図1D-1F、S1D-S1S）。次に、異なるクラスターを代表し（図S1T）、急性感染から3～22ヵ月後に症状が持続した58人のロングCOVID患者を対象に標的血漿メタボロミクスを実施した（図S2A）。急性COVID-19患者60人およびCOVID-19から無症状で回復した患者30人と比較した（図1G、S2B-S2D；表S2）。注目すべきことに、ロングCOVID患者の代謝物プロファイルは、SARS-CoV-2感染後に無症状に回復した個体とは異なっていた（図1H）。Long COVIDにおけるメタボロミクス状態の変化を引き起こす分子を特定するため、各アミノ酸代謝物の存在量と症状の有無を相関させた（図S2E）。その結果、COVID-19の急性期と急性期後（図1I）の両方でレベルが低下している分子群が同定され、そのうち最も重要なものはセロトニン（5-ヒドロキシトリプタミン、5-HT）であった（図1JおよびS2E）。感染後の急性状態において、セロトニンレベルは、患者が完全に回復したか、あるいは長期的な後遺症を発症したかを予測するものであった（図S2F）。他のいくつかのアミノ酸とその誘導体は、急性COVID-19の間、影響を受けなかったか、回復した個体と長期COVID患者の両方で正常レベルに戻った（図S2G-S2I）。
図サムネイルgr1
図1PASCにおけるセロトニン欠乏症
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図サムネイルfigs1
図S1図1に関連するPASC患者1,540人のコホートにおける症状クラスター
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サムネイル図2
図S2図1に関連するPASCにおける代謝物変化
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我々はこの所見を他のコホートで検証しようとした。Long COVID患者と健常対照者（アイルランド、コーク出身12）のメタボロミクス研究では、セロトニンはPASC患者で存在量が最も強く減少した代謝物の一つであった（図S2J-S2L）。対照的に、UNCOVRコホート13の参加者ではセロトニンの減少は観察されなかった（図S2MおよびS2N；表S3）。この研究では、患者はCOVID-19の急性期に登録され、その後縦断的にフォローアップの採血と症状アンケートが提供された13。一方、Penn Medicineの参加者はCOVID後のクリニックで治療を受けた後に登録された。したがって、PASCの重症度は、縦断的な回復コホートよりも、治療のために来院したコホートの方が高いのではないかと推測された。実際、症状の平均数はUNCOVRと比較してPenn Medicineコホートで多かった（図S2O）。循環セロトニンのレベルの違いがPASC症状の違いによって説明できるかどうかを裏付けるために、我々は、様々な症状を持つ人を含む別の縦断的研究（UCSF LIINCコホート14）の血漿セロトニンレベルを測定した（図S2P；表S4）。実際、このコホートでは、セロトニン値は急性感染から3〜4ヵ月後に参加者が報告した症状の数と負の相関を示した（図S2Q）。SARS-CoV-2感染の急性期におけるセロトニン値は、PASCの発症を予測するものではなかった（図S2RおよびS2S）。これらの調査から、セロトニンレベルはCOVID-19の急性期に低下し、PASCの重症例では低下したままであることが明らかになった。
ウイルス性炎症は血漿セロトニン濃度を低下させる
セロトニンが多くの生理的プロセスを制御する上で重要であることから15、我々は急性感染症および長期のCOVIDの間にセロトニンが減少するメカニズムを調べた。まず、セロトニンの減少がCOVID-19に特有なのか、他の急性ウイルス感染でも同様の減少が見られるのかを調べた。この目的のために、非SARS-CoV-2全身性ウイルス感染症患者33人の血漿中のセロトニン濃度を測定し、健常対照者20人と比較した（図2AおよびS3A-S3D；表S5およびS6）。急性COVID-19と同様に、セロトニンレベルは他のウイルス感染によっても強く低下し（図2B）、これは全身性ウイルス感染のより一般的な特徴である可能性を示唆している。
図サムネイルgr2
図2ウイルス性炎症によるセロトニン欠乏
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サムネイル図3
図S3図2に関連するウイルス性炎症の特徴
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この関連性の根底にあるメカニズムを調べるために、ウイルス感染モデルマウスを用いた。まず、ヒトACE2（K18-ACE2）を発現するマウスにSARS-CoV-2の祖先株を感染させた（図2Cおよび2D）。注目すべきことに、K18-ACE2マウスのSARS-CoV-2感染は、循環セロトニンの減少をもたらした（図2E）。SARS-CoV-216のβ変異体に感染した野生型マウスでもセロトニンの減少が観察された（図2C、2F、2G）。水疱性口内炎ウイルス（VSV）に感染したマウスでも同様に血漿中のセロトニン濃度が低下した（図2C、2H、2I）。
17,18,19,20,21我々は、ウイルス持続感染モデルであるリンパ球性絨毛膜炎ウイルス（LCMV）マウスを用いて、この疑問に取り組んだ（図2C）。急性感染（LCMVアームストロング）が治るとセロトニンレベルはベースラインに戻るが、慢性ウイルス感染（LCMVクローン13）ではセロトニンの減少が持続した（図2J、2K、S3E-S3H）。したがって、ロングCOVIDにおけるセロトニンレベルの低下は、ウイルス産物によって誘発された未解決の炎症の結果かもしれないと推測した。これを検証するため、ウイルスの複製中間体を模倣した合成二本鎖RNAポリイノシン酸：ポリシチジル酸（poly(I:C)）をマウスに繰り返し注射することで、複製病原体のない状態でウイルス誘発炎症を再現した。注目すべきことに、ポリ（I:C）投与は、血漿中と、循環セロトニンの主要な貯蔵庫である単離血小板中のセロトニン濃度（図2LとS3I）を減少させるのに十分であった（図S3JとS3K）。この影響は可逆的で、ポリ(I:C)投与中止後1週間以内に正常なセロトニンレベルが回復した（図2M）。
ウイルス感染とポリ(I:C)治療の両方がI型インターフェロン(IFN)シグナルを誘導する。実際、SARS-CoV-2への暴露、VSV感染、LCMVの持続感染、またはポリ(I:C)の注射はすべて、インターフェロン刺激遺伝子(ISGs; 図S3L-S3O)のレベルを強く上昇させた。重要なことは、I型インターフェロンの持続的な上昇がLong COVID患者で観察されていることである。インターフェロンα受容体（IFNAR）を介したインターフェロンシグナル伝達を阻害すると、ポリ(I:C)によるセロトニンの減少が抑制された（図2N）。さらに、ポリ(I:C)受容体TLR3またはISG誘導転写因子STAT1のいずれかを遺伝的に欠損させたマウス（図S3PおよびS3Q）は、セロトニンレベルに対するポリ(I:C)の影響に抵抗性であった（図2Oおよび2P）。セロトニン合成酵素TPH1の薬理学的阻害は、VSV感染時のウイルス量と病原性を増強し、SARS-CoV-2の複製には影響を及ぼさなかった（図S3R-S3V）。これらの所見を総合すると、ウイルスRNAの感知とTLR3によるI型インターフェロン誘導の正規経路は、セロトニンの枯渇につながることが示唆される（図2Q）。
ウイルスの炎症は腸へのトリプトファン取り込みを阻害する
次に、ウイルスによる炎症がセロトニンレベルを低下させるメカニズムを調べた。循環セロトニンの大部分は消化管で産生され、そこで食餌性トリプトファンからエンテロクロマフィン細胞23で合成される（図3A）。そこで我々は、ウイルス感染時のセロトニン産生がトリプトファンの利用可能性の低下によって制限される可能性があるかどうかを調べた。実際、急性COVID-19患者では血漿中のトリプトファン濃度が低下していた（図1Bと3B）24,25,26。さらに、ロングCOVID患者ではトリプトファン濃度が低下していた（図1Bと3B）。同様のトリプトファン濃度の低下は、UCSF LIINCコホートおよび別の独立したLong COVID研究（Rush大学）14,27でも観察された（図S4AおよびS4B；表S4）。血漿中のトリプトファン濃度も同様に、LCMVの慢性感染中およびマウスのポリ(I:C)処理後に低下した（図3Cおよび3D）。このことは、トリプトファンの利用可能性の低下が、基質制限によるセロトニンの減少を引き起こしている可能性を示唆している。トリプトファン欠乏食をマウスに与えると、血漿セロトニン濃度に対するポリ(I:C)処置の効果が再現された（図3Eおよび3F）。
図のサムネイルgr3
図3ウイルス性炎症が腸管アミノ酸吸収に関与する遺伝子を抑制する
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図サムネイルfigs4
図S4ウイルス性炎症が代謝産物量に及ぼす影響（図3に関連
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一般に、トリプトファンの欠乏は、腸管吸収の低下またはキヌレニンなどのトリプトファン誘導体への変換の亢進のいずれかによって引き起こされる（図3A）。キヌレニンレベルはウイルス感染時に上昇し、SARS-CoV-2感染によって強く誘導される代謝産物としてキヌレニンを強調した報告が多数ある7,8,9,10,11（図1B）。実際、我々のコホートでは急性COVID-19感染時にキヌレニン濃度が上昇し（図S4C）、マウスのポリ（I:C）処理によっても同様に上昇した（図S4D）。したがって我々は、セロトニンの減少はキヌレニン産生の増加によるトリプトファン枯渇の結果であると仮定した。しかしながら、キヌレニン濃度の増加はPASCを発症した個体では持続しなかった（図S4C）。さらに、キヌレニン産生酵素IDO1を欠損したマウスは、ポリ(I:C)処理によりやはりセロトニンの減少を示した（図S4EおよびS4F）。同様に、代替キヌレニン産生酵素TDO2を薬理学的に阻害しても、セロトニンレベルは回復しなかった（図S4GとS4H）。これらの所見から、キヌレニン産生がウイルス性炎症時のセロトニン枯渇の主な原因であるとは考えにくい。
そこで我々は、トリプトファン欠乏とセロトニン枯渇の原因として考えられる腸内アミノ酸の取り込みを検討した。ポリ(I:C)投与は食物摂取量を減少させるので（図S4I）28,29、我々はトリプトファン欠乏はこの必須アミノ酸の消費量の減少に起因するのではないかと推測した。しかしながら、ポリ(I:C)によるトリプトファンおよびセロトニンの減少は、長時間の絶食後、ペア給餌実験、およびポリ(I:C)を注射したマウスに餌を補充した実験でも見られた（図S4J-S4N）。セロトニン産生エンテロクロマフィン細胞の数はポリ(I:C)処理によって変化しなかったので、セロトニンの酵素合成が重要なボトルネックであることは否定された（図S4OとS4P）。そこで我々は、ウイルス性炎症が腸の栄養吸収に及ぼす影響を調べるために、偏りのないアプローチを用いた。poly(I:C)投与マウスと対照マウスの小腸組織のRNA配列決定を行ったところ、腸内遺伝子発現に強い変化が見られた（図S4Q）。予想通り、発現が増加した遺伝子のほとんどはウイルス認識および炎症経路に属していた（図3GおよびS4R）。驚くべきことに、ポリ(I:C)処理によって最も顕著に低下した遺伝子機能は、アミノ酸吸収を含む栄養代謝に関与していた（図3G-3I、S4R、S4S）。例えば、アピカルグローバルアミノ酸トランスポーターATB0,+（Slc6a14）、中性アミノ酸トランスポーターB0AT1（Slc6a19）、およびB0AT1シャペロンACE2の発現は、すべてポリ(I:C)処理マウスで強く低下した（図3Gおよび3J）。LAT2（Slc7a8）のような基底膜側のトランスポーターの発現も同様に減少した（図3Gと3J）。対照的に、律速酵素TPH1を含む、トリプトファンをセロトニンに変換する生合成経路は影響を受けなかった（図3J）。これらのデータは、ウイルス性炎症における主要なアミノ酸吸収遺伝子の転写ダウンレギュレーションを強調するものであり、ポリ(I:C)処理マウスの腸管組織をqPCRして検証した（図S5A-S5K）。
図5
図S5図4に関連するウイルス炎症の転写影響
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次に、マウスと腸オルガノイドの両方を用いて、トリプトファン取り込み遺伝子の転写変化につながるポリ(I:C)誘導シグナル伝達経路を再構築した（図S5AおよびS5L）。腸組織と同様に、小腸オルガノイドはポリ(I:C)に対してAce2とSlc6a19のダウンレギュレーションで反応した（図4A、4B、S5M）。TLR3を欠失させると、ポリ(I:C)注入後のこれらの遺伝子のダウンレギュレーションが抑制された（図4Cおよび4D）。TLR3の下流にシグナルを送る転写因子NF-κBを阻害すると、オルガノイドにおけるインターフェロン応答の誘導とAce2とSlc6a19のダウンレギュレーションが抑制された（図4E、4F、S5N、S5O）。特筆すべきことに、I型インターフェロンへの暴露は、トリプトファン吸収に関与する遺伝子の発現を低下させるのに十分であった（図4G、4H、S5P）。インターフェロン受容体はSTAT1を介してシグナルを伝達し、オルガノイドと腸上皮細胞の両方でポリ(I:C)処理に応答して顕著なSTAT1のリン酸化が確認された（図S5QとS5R）。STAT1は、Ace2とSlc6a19の転写阻害（図4Iと4J）に、上皮内在性の様式で必要であった（図4Kと4L）。
図のサムネイルgr4
図4ウイルス炎症による腸内遺伝子発現変化のメカニズム
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腸内におけるウイルスの持続性とトリプトファン取り込み遺伝子の転写制御との関連を調べるため、ウイルス感染後のマウスとヒトの胃腸サンプルを調べた。実際、ウイルス感染の急性期（VSV）と慢性期（LCMVクローン13）の両方で、Ace2とSlc6a19のダウンレギュレーションが観察された（図4M-4P）。マウスの急性SARS-CoV-2感染でも、腸組織でウイルスRNAが検出され（図4Qと4R）、SARS-CoV-2感染ヒト腸オルガノイド30からのデータでは、ACE2とSLC6A19の強い転写阻害が明らかになった（図4Sと4T）。SARS-CoV-2はヒトの消化管内で複製され、急性感染後も長期間検出され続けることが多くの報告から示唆されている17,30,31。我々は、SARS-CoV-2感染後の急性期（2週間未満）および急性期後（2週間以上）の剖検から得られた組織サンプルで、これらの所見を確認した（図4U）。急性期にはいくつかの臓器からウイルスRNAが増幅されたが（図4V）、急性期後のサンプルでは消化管はウイルスRNA陽性のままであった（図4VおよびS5S）。消化管におけるウイルスの持続性がPASCの発症と関連しているかどうかを調べるため、PASCを発症した患者と、SARS-CoV-2感染の既往があるが症状が持続していない対照群から便検体を採取した（図4U）。PASCを発症した人の一部の便からウイルスRNAが検出され（図4W）、消化管内におけるウイルス成分の存在と、特定の人における長期にわたる症状の持続との間に関連がある可能性が浮き彫りになった。
次に、ウイルス性炎症時にアミノ酸取り込み遺伝子の上皮発現が減少する結果を評価した。トリプトファンに加えて、ポリ(I:C)を注射したマウスでは、いくつかのアミノ酸、特に中性アミノ酸の血漿中濃度が顕著に減少した（図5A）。このアミノ酸プロフィールは、B0AT1とともに腸管上皮細胞の頂膜を介した中性アミノ酸の輸送に必要なACE2欠損マウス（図5B）と類似していた32。ヘテロ接合体およびホモ接合体のACE2欠損マウスにおいて、機能的ACE2対立遺伝子を連続的に欠損させると、トリプトファン濃度が段階的に低下することが確認された（図5C）。ACE2欠損マウスはまた、トリプトファンの経口ボーラスを吸収することができなかった（図5D）。トリプトファンの全身レベルは低下したが、回腸トリプトファンはポリ(I:C)注射後に蓄積した（図5Fおよび5G）。同位体トレーシングにより、循環トリプトファンが経口補給源に由来することが確認され（図S6A）、ポリ(I:C)処理によりトリプトファンの吸収が阻害されたことが強調された。
図サムネイルgr5
図5ウイルスの炎症が腸管でのアミノ酸吸収を阻害する
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図サムネイルfigs6
図S6図6に関連するウイルス性炎症時の血液パラメータ
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もしトリプトファンの取り込みがポリ(I:C)処理によって阻害されるのであれば、トリプトファンの補充はウイルス性炎症中でもセロトニン濃度を上昇させるはずである。このことを裏付けるために、B0AT1の必要性を回避し、ジペプチドトランスポーターを介したトリプトファンの取り込みを可能にするグリシン-トリプトファンジペプチドを含む餌を用いた33。この餌は、ポリ(I:C)処理マウスにおける取り込み障害を補い、全身循環におけるトリプトファンとセロトニンの両方のレベルを増加させた（図5Hと5I）。同様に、セロトニン前駆体である5-ヒドロキシトリプトファン（5-HTP）の補充は、トリプトファンの必要性を回避し、ポリ(I:C)注射マウスのセロトニンレベルを回復させた（図5J）。これらのデータを総合すると、ウイルス性RNA誘発炎症が腸管トリプトファンの取り込みを障害し、全身性のセロトニン枯渇を引き起こすことが証明された（図5K）。
ウイルス性炎症によるセロトニン貯蔵障害
エンテロクロマフィン細胞での合成後、循環セロトニンは血小板内に輸送されるが、遊離セロトニンはモノアミンオキシダーゼ（MAO）酵素によって速やかに分解される（図6A）34。血小板数は、急性VSV感染、慢性LCMV感染、ポリ（I:C）注射35後に強く減少することから、循環セロトニンレベルの減少を説明できる可能性がある（図6B-6D）。ポリ(I:C)による血小板減少症は、TLR3-IFN-STAT1シグナル伝達経路に依存していた（図6E-6G）。全体的な白血球数は、ポリ(I:C)処理によって変化しなかった（図S6B）。赤血球数、ヘモグロビン数およびヘマトクリット数は減少したが（図S6C〜S6E）、平均赤血球容積および平均赤血球ヘモグロビンは影響を受けなかった（図S6FおよびS6G）。平均血小板容積の増加（図6Hおよび6I）は、血小板の破壊が増加したことを示していた36,37,38,39,40が、同様にTLR3、I型インターフェロンシグナル伝達およびSTAT1に依存していた（図6J-6L）。トリプトファンの補充は血小板数を回復させることができなかった（図S6H）ことから、腸へのアミノ酸取り込みの低下と血小板の枯渇はポリ(I:C)注射の独立した影響であることが示された。一貫して、血小板枯渇41は、腸内トリプトファン取り込み遺伝子に影響を与えることなく、循環セロトニンレベルを消失させた（図6MおよびS6I）（図S6JおよびS6K）。
図のサムネイルgr6
図6ウイルス性炎症が血小板減少とセロトニン代謝回転を促進する
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次に、ウイルス性炎症中の血小板減少の原因について調べた。ポリ(I:C)投与マウスでは、骨髄中の巨核球の数とサイズが増加した（図S6L-S6N）が、トロンボポエチンレベルは変化しなかった（図S6OおよびS6P）。血小板のベースライン活性化状態は、ポリ(I:C)処理によって増加した（図6Nおよび6O）。一貫して、血小板凝集は顕著に増強された（図6Pおよび6Q）。プロトロンビン時間(PT)と部分トロンボプラスチン時間(PTT)は減少し(図6Rと6S)、凝固亢進をさらに示唆した42。別の説明として、フィブリノゲン、組織因子、TAT複合体の濃度の変化を除外した(図S6Q-S6S)。これらの結果を総合すると、ウイルスの炎症が血小板の活性化を促進し、インターフェロン依存的に凝固能亢進と血小板減少を引き起こすことが示された。その結果、血小板を介した全身のセロトニン輸送が障害される。
遊離セロトニンは速やかに分解されるため34、我々は次にMAOを介したセロトニンの代謝に注目した。その結果、SARS-CoV-2感染マウス、VSV感染マウス、ポリ(I:C)処理マウスにおいて、TLR3依存的にMaoaの腸内転写レベルが上昇していることがわかった（図6T-6VおよびS6T）。同様に、セロトニン分解産物である5-ヒドロキシインドール酢酸（5-HIAA）のレベルは、ウイルス感染マウスの尿中およびポリ（I:C）注射マウスの尿中で増加した（図6W-6YおよびS6U）。STAT1欠損マウスは5-HIAAの蓄積から保護された（図6Z）。注目すべきことに、MAOの薬理学的阻害は5-HIAAの蓄積を防ぎ、ポリ(I:C)処理マウスのセロトニンレベルを回復させた（図6AAおよびS6V）。これらの所見は、セロトニンのターンオーバーがウイルス性炎症時に亢進することを示している。
セロトニンの減少は迷走神経シグナル伝達と記憶機能を障害する
最後に、末梢のセロトニン減少がPASCを経験した個体に及ぼす影響について調べた。採血時に実施した症状アンケートでは、我々のコホートの患者の大半が、疲労、認知障害、頭痛、持久力の低下、睡眠障害、不安、記憶喪失を報告していた（図S7A）。セロトニンの減少と一般的な神経認知症状の間の関連性の根底にある可能性のある機序を調べるために、我々は再びマウスモデルに注目した。急性VSV感染、慢性LCMV持続感染、ポリ(I:C)処理マウスにおいて、新規物体認識パラダイム43による認知機能障害が観察された（図7A-7C）。これはTLR3およびI型インターフェロンシグナル44,45に依存していた（図7Dおよび7E）。血小板の枯渇も同様に記憶機能を低下させた（図7F）。そこで我々は、セロトニンの減少がポリ(I:C)注射後の認知能力の低下に関与しているのではないかと考えた。実際、選択的セロトニン再取り込み阻害剤（SSRI）であるフルオキセチンをマウスに投与すると、新規物体認識は回復し（図7G）、グリシン-トリプトファン補充によるトリプトファンレベルの回復により、ポリ（I:C）投与マウスの認知能力は正常に戻った（図7H）。探索行動の違いは、これらすべての実験結果には影響しなかった（図S7B-S7H）。
サムネイル図7
図S7ウイルス性炎症時の認知能力（図7関連
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サムネイルgr7
図7迷走神経シグナル伝達を介して認知機能障害を引き起こすセロトニンの欠乏
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短期記憶の獲得は海馬によって駆動されており46、COVID-19患者では海馬の活動が低下していることが報告されている47,48。私たちは、ポリ(I:C)投与マウスにおいて、新規物体曝露に反応する海馬の活性化が鈍化していることを見いだした（図7I-7K、S7I、S7J）。これは海馬の神経新生の変化では説明できなかった（図S7K-S7N）。セロトニンは海馬の機能において重要な役割を果たしているので、49,50,51、我々はセロトニンの減少が海馬依存性の記憶の生成を直接的に損なうという仮説を立てた。しかし、脳内のセロトニン濃度はウイルス性炎症の影響を受けなかったことから（図7L）、セロトニンの末梢での減少が認知障害の原因であることが示唆された。
末梢のセロトニンが感覚ニューロンに与える影響を調べるため、脳幹の孤束核（NTS）の感覚末端のニューロン活性化を測定した。新奇性にさらされると、NTSのcFos+細胞が増加したが、ポリ(I:C)処理によってこの反応は消失した（図7Mと7N）。このことから、セロトニンの枯渇は、感覚ニューロンの活動の低下を通して認知障害を引き起こすことが示唆された。同様に、5-HTPを用いて末梢のセロトニンレベルを回復させると、ポリ(I:C)処理マウスの認知機能が回復した（図7OおよびS7O）。また、感覚ニューロンの強い刺激物質であるTRPV1アゴニストのカプサイシンも同様であった（図7O）。注目すべきは、カプサイシン処理は末梢セロトニンレベルに影響を与えず（図S7O）、カプサイシン処理も5-HTP処理も、脳内のポリ（I:C）誘導ISG反応を改善しなかったことである（図S7P）。これは、末梢からの感覚入力の回復が、セロトニン欠乏や進行中の神経炎症にもかかわらず、認知を救済できることを強調している。血小板減少の場合と同様に、末梢のセロトニン減少だけでは脳内炎症は誘発されなかった（図S7Q）。
TRPV1+感覚ニューロンは迷走神経と脊髄求心性神経に大別される。両方の可能性を区別するために、迷走神経に限定されるPhox2b発現ニューロンを化学的に活性化した。実際、ポリ(I:C)処理中にPhox2bニューロンを刺激すると、海馬ニューロンの活性化と短期記憶の形成が回復した（図7P-7RおよびS7R）。セロトニンが迷走神経細胞の活性に影響を及ぼすメカニズムを明らかにするために、結節神経節から神経細胞を培養し、セロトニンに曝露するin vitroシステムを用いた。迷走神経ニューロンはセロトニン処理に強く反応し、それは急速なカルシウム流入によって明らかであった（図7S）ことから、末梢セロトニンが迷走神経に直接作用している可能性が示唆された。シングルセル・トランスクリプトミクスのデータ52は、迷走神経におけるセロトニン受容体5-HT3の高発現と選択性を示した（図S7S）。5-HT3受容体を介したセロトニンシグナル伝達が、ウイルス性炎症時の認知機能回復に十分であるかどうかを調べるため、薬理学的5-HT3受容体アゴニストであるメタクロロフェニルビグアニド（m-CPBG）を用いた。実際、m-CPBGを投与すると、海馬ニューロンの新規性反応と新規物体認識パラダイムの成績の両方が正常化した（図7Tおよび7U）。これらの所見を総合すると、セロトニンの減少が迷走神経シグナル伝達を減弱させ、認知機能を障害していることが示唆される。
考察
PASCの出現は、世界的な健康上の課題となっている。ウイルス感染後症候群の病態生理学はまだ十分に理解されていない1,3。そのため、急性COVID-19の発症後数ヵ月から数年53に心肺、神経認知、胃腸、筋骨格系の症状を発症する多数の患者に対する備えができていない医療システムが世界中に存在する。したがって、PASCの分子および細胞病理学的病因をより深く理解することが急務である。
本研究では、Long COVIDに関連する代謝物シグネチャーを調査した。急性COVID-19とPASC患者の両方で濃度が変化する代謝物に焦点を当てた。測定した代謝物の中で、PASCと最も有意に関連した分子はセロトニンであった。我々は、ウイルス炎症によるセロトニン枯渇は、トリプトファン吸収の減少、血小板減少、MAO発現の増加によって引き起こされることを示している。この反応はTLR3、IFNAR、STAT1依存性であり、迷走神経と海馬の活性化の低下、認知機能障害をもたらす。
これらの知見にはいくつかの重要な意味がある。第一に、持続的なウイルス貯留がもたらす重大な結果を強調している。多くの研究が、ウイルス成分の存在17,18,19と、感染から8ヵ月後の血中I型インターフェロン濃度が持続的に高いことを証明している。
第二に、我々の研究は、ウイルス感染がアミノ酸の取り込みを変化させるメカニズムを明らかにした。本研究ではセロトニンに焦点を当てたが57、トリプトファンはナイアシン、NAD、メラトニンなど他の多くの重要な代謝産物の前駆体として機能する23,58。ウイルス性炎症時に腸管でのアミノ酸吸収が減少することの進化論的根拠はまだ不明であるが、アミノ酸の取り込みに関与する遺伝子の急性ダウンレギュレーションが、ウイルス感染時の細胞代謝の突然の停止を目的としたインターフェロン刺激に対する細胞反応の一部である可能性はある。解決しないウイルス性炎症の場合、この反応は持続し、栄養欠乏をもたらす可能性がある。
第3に、急性SARS-CoV-2感染と急性SARS-CoV-2感染後の共通の特徴は、凝固亢進の結果として微小血栓が形成されることである。セロトニンの貯蔵量の減少は、MAO酵素の誘導と相まって、セロトニンのターンオーバーとその分解産物の排泄を促進する可能性がある。このように、急性COVID-19および長期COVIDにおける血液凝固亢進は、心臓血管への影響以上の意味を持つ可能性がある。
神経学的症状は、急性COVID-19患者と急性COVID-19後遺症患者の両方に広くみられる63,64。脳におけるSARS-CoV-2複製の明確な証拠がないため、最近の研究では、神経炎症だけでなく、末梢免疫活性化の認知的影響に焦点が当てられている63,65。われわれのデータによると、求心性感覚ニューロンは、急性および急性ウイルス感染後の神経認知症状において重要な役割を果たしている可能性が示唆される。迷走神経は、病気行動の重要なメディエーターであり66、末梢のセロトニンレベルに反応し67、慢性疲労症候群の病態生理に関与している68。迷走神経がPASCの発症に関与する正確な回路はまだ不明であるが、感覚ニューロンは、末梢のウイルス性炎症の影響を脳に伝える重要な要素として登場するかもしれない。
最後に、われわれの発見は、PASCの予防と治療を目的とした臨床的介入の標的の可能性を示している。われわれの動物モデルは、セロトニンレベルは前駆体の補充やSSRI治療によって回復し、記憶障害を逆転させることができることを示している。急性COVID-19におけるSSRIの有効性は議論の対象となっているが、69,70,71,72,73,74 PASC患者におけるSSRIの系統的な検討はこれまで行われていない。われわれの研究は、長COVID75におけるうつ病と認知機能障害を関連づける最近の知見や、迷走神経活動に対するSSRIの効果67とともに、神経認知症状の予防や治療のためにセロトニンシグナル伝達を標的とすることの評価を求めている。
ACE2が、腸管トリプトファン吸収のメディエーター32であると同時に、SARS-CoV-2に対するレセプター76でもあるという二重の役割を担っていることから、ウイルスによるレセプターの内在化が、ACE2のダウンレギュレーションとセロトニンの減少に対するインターフェロンの効果を増強している可能性がある。しかし、原理的には、この研究で述べたメカニズムはいずれもSARS-CoV-2感染に特有のものではない。実際、セロトニンレベルの低下は、別のウイルス後症候群の引き金となるデングウイルス感染77のような、ウイルス性炎症の他の状況でも報告されている。セロトニンレベルの低下は、全身性エリテマトーデスや多発性硬化症79,80,81など、インターフェロンレベルの上昇を特徴とする非ウイルス性疾患でもみられることから、本研究で述べた経路は、ウイルス感染以外にも当てはまる可能性がある。
この研究の限界
セロトニン減少の程度は、本研究で検討したPASC患者の4つのコホート間でばらつきがある。採用の形態、症状の数、疾患の重症度などがこのばらつきの原因と考えられるが、我々が説明しきれなかったさらなる違いがある可能性が高い。ロングCOVIDの症状は非常に不均一であり82、個々のコホートで研究されているPASCのサブタイプは異なっている可能性が高い。我々の結果は、セロトニンの減少がPASCの特定のサブセットに特異的なものではないことを示しているが、Long COVIDの異なるエンドタイプにわたる血清代謝物レベルを包括的に特徴付けるには、より多くの縦断的サンプルが必要である。
さらに、我々は急性COVID-19、PASC患者、急性および慢性感染マウスにおけるセロトニン減少の証拠を示したが、Long COVIDのマウスモデルはまだ不足しており、したがって我々の研究は、急性SARS-CoV-2感染後、トリプトファン取り込み、血小板減少、およびセロトニンレベルの間の直接的な因果関係を立証するものではない。本研究で用いた慢性LCMVおよびポリ（I:C）モデルは、SARS-CoV-2感染の重要な特徴を再現しているが、明らかな限界がある。例えば、ポリI:Cを全身投与した場合、持続的なウイルス貯留によって引き起こされる組織レベルの炎症過程を正確に模倣できない可能性がある。さらに、循環スパイクタンパク質の持続的な存在は、PASCのマーカーとして有用であるが18、SARS-CoV-2核酸の残存がロングCOVIDにおいて何らかの機能的役割を果たすかどうかは不明である。
最後に、PASC患者の消化管におけるウイルス持続性の評価は、限られた参加者数に基づいている。同様に、ヒトにおける腸管ウイルスの持続性とI型インターフェロンの慢性的なレベル上昇との直接的な関連性は証明されていない。従って、今回の結果は、消化管内のウイルス貯蔵庫の存在、持続的な炎症反応、そしてLong COVIDの症状との因果関係を大規模に調査する必要性を示している。
STAR★方法
主要リソース表
試薬またはリソースソース識別子
抗体
抗ダブルコルチン抗体 Abcam ab18723; RRID:AB_732011
抗 NeuN 抗体, clone A60 Millipore Sigma MAB377; RRID:AB_2298772
抗マウス GPIbα抗体 Emfret R300; RRID:AB_2721041
抗マウス IFNAR-1 抗体 Bio X Cell BE0241; RRID:AB_2687723
APC 抗マウス CD9 抗体 Biolegend 124811; RRID:AB_2783070
APC ラット抗マウス CD41 抗体 Biolegend 133913; RRID:AB_11126751
c-Fos (9F6) ウサギ mAb Cell Signaling Technology 2250; RRID:AB_2247211
Donkey anti-Mouse IgG (H + L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor™ 488 Thermo Fisher Scientific A-21202; RRID:AB_141607
ロバ抗ウサギ IgG (H + L) 高度に交差吸着した二次抗体, Alexa Fluor™ 647 Thermo Fisher Scientific A-31573; RRID:AB_2536183
FITC ラット抗マウス CD62P BD 561923; RRID:AB_10896149
GAPDH (D16H11) XP® ウサギ mAb Cell Signaling Technology 5174S; RRID:AB_10622025
ヤギ抗ヒトIgM-HRP SouthernBiotech 2020-05; RRID:AB_2795603
ヤギ抗ウサギ IgG (H + L) 交差吸着二次抗体, Alexa Fluor™ 488 Invitrogen A-11008; RRID:AB_143165
Ki-67 モノクローナル抗体 (SolA15) eBioscience 14-5698-82; RRID:AB_10854564
非免疫ラット免疫グロブリン (IgG) Emfret C301; RRID:AB_2734715
PE 抗マウス CD9 抗体 Biolegend 124805; RRID:AB_1279327
Peroxidase AffiniPure Goat Anti-Human IgG (H + L) Jackson ImmunoResearch Laboratories 109-035-088; RRID:AB_2337584
ホスホ-Stat1 (Tyr701) (58D6) ウサギ mAb Cell Signaling Technology 9167S; RRID:AB_561284
ウサギ抗クロモグラニンA抗体 Novus Biologicals NB120-15160
Stat1 (D1K9Y) ウサギ mAb Cell Signaling Technology 14994S; RRID:AB_2737027
β-アクチン抗体 (C4) Santa Cruz Biotechnology sc-47778; RRID:AB_2714189
細菌およびウイルス株
pAAV-hSyn-DIO-hM3Dq-mCherry Addgene 44361
LCMV（アームストロング株） John Wherry, University of Pennsylvania N/A
LCMV（クローン13株） John Wherry, University of Pennsylvania N/A
SARS-CoV-2（B.1.351株） Andy Pekosz（ジョンズ・ホプキンス大学） N/A
SARS-CoV-2、分離株USA-WA1/2020 BEIリソース NR-52281
水疱性口内炎ウイルス（インディアナ株）サラ・チェリー（ペンシルバニア大学） N/A
生物学的サンプル
急性および回復期の COVID-19 コホート血漿サンプル Mathew et al.83 N/A
健常人およびPASCの便サンプルこの研究 N/A
健常人コホート血漿サンプル Una O'Doherty, University of Pennsylvania N/A
ヒト剖検組織
RUSH PASCコホート血漿サンプル Giron et al.27 N/A
UCSF LIINCコホート血漿サンプル Peluso et al.14 N/A
UNCOVRコホート血漿サンプル Su et al.13 N/A
UPenn PASCコホート血漿サンプルこの研究該当なし
ウイルス血症コホート血漿サンプル Reilly et al.84 N/A
化学物質、ペプチド、組換え蛋白質
L-tryptophan (13C11, 99%) Cambridge Isotope Laboratories CLM-4290-H-0.1
1-(3-クロロフェニル)ビグアニド塩酸塩 Tocris 440
4-クロロ-DL-フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩 Sigma-Aldrich C3635
5-HT Millipore Sigma 14927
5-ヒドロキシ-L-トリプトファンケイマンケミカルカンパニー 20539
680C91 セレックケミカルズ S8997
カプサイシンシグマアルドリッチ M2028
本薬N-オキシド塩酸塩シグマアルドリッチ SML2304
コラゲナーゼ 1A Gibco 17100017
ジチオスレイトール（DTT）Sigma-Aldrich 1.02E+10
フルオキセチン内用液、USP オーロビンド NDC 65862-306-12
Fura- 2-AM サーモフィッシャーサイエンティフィック F-1221
Gly-Pro-Arg-Pro Sigma-Aldrich G1895
グリシル-L-トリプトファン水和物 VWR 100276-390
HEPES サーモフィッシャーサイエンティフィック 5-630-080
HMW poly(I:C) InvivoGen tlrl-pic
IKK-16 Selleck Chemicals No.S2882
L-トリプトファン Sigma-Aldrich T8941
LMW poly(I:C) InvivoGen tlrl-picw
マウス NGF 7S サブユニット蛋白質 Gibco 549 13-290-010
N-tert-ブチルジメチルシリル-N-メチルトリフルオロアセトアミド Sigma-Aldrich 394882
ニッケル-ニトリロ三酢酸（Ni-NTA）樹脂 Qiagen 30210
ペニシリン/ストレプトマイシンサーモフィッシャーサイエンティフィック 15140122
フェネルジン硫酸塩 Sigma-Aldrich P6777
ポリ-L-リジン Sigma Aldrich P4707
ポリ(I:C) シグマアルドリッチ P1530
組み換えマウス IFN-α BioLegend 752802
組み換えマウス IFN-β1 BioLegend 581302
ピルビン酸ナトリウム Corning MT25000CI
SureBlue 3,3′,5,5′-テトラメチルベンジジン基質 KPL 5120-0075
トロンビン Sigma-Aldrich T4648
重要な市販アッセイ
5-HIAA ELISA キット Abnova KA1881
フィブリノーゲンELISAキット Abcam ab213478
高容量 cDNA 逆転写キット Thermo Fisher Scientific 43-688-13
キヌレニンELISAキット Abnova KA6140
LUNA Universal PCRキット New England Biolabs M3003E
Pierce BCA Protein Assay Kit サーモフィッシャーサイエンティフィック 23225
QuantiFast SYBR Green PCR キット Qiagen 204056
RNAeasy mini キット Qiagen 74104
セロトニンELISAキット Novus biologicals KA1894
トロンビン-アンチトロンビン複合体 ELISA キット Abcam ab137994
組織因子 ELISA キット Abcam ab214091
トリプトファン ELISA キット Novus biologicals KA11916
Waters AccQTag Ultra 誘導体化キットウォーターズコーポレーション 86003836
ウイルスRNAミニキット Qiagen 52906
寄託データ
ヒト腸管オルガノイドRNAシーケンス Lamers et al.30 GSE149312
COVID-19患者のメタボロミクス Shenら、Shiら、Songら、Thomasら、Xiaoら7,8,9,10,11 N/A
PASC患者のメタボロミクス Sadlierら12 N/A
迷走神経細胞のシングルセルRNA-seq Kupari et al.52 GSE124312
ポリ(I:C)処理マウスの回腸の RNA-seq 本研究 PRJNA1007416
実験モデル生物/系統
C57BL/6J The Jackson Laboratory 000664
TLR3-/- The Jackson Laboratory 005217
ACE2-/- Taconic Biosciences 18180
IDO1-/- The Jackson Laboratory 005867
IFNAR1-/- The Jackson Laboratory 028288
K18-HuACE2 ジャクソン研究所 034860
Phox2b-Cre ジャクソン研究所 016223
STAT1-/- ジャクソン研究所 012606
STAT1flox/flox Klover et al., Neoplasia, 201085 Klover et al.
Villin-creERT2 ジャクソン研究所 020282
オリゴヌクレオチド
18S qPCR用フォワードプライマー：5′- AACCCGTTGAACCCCATT-3′ Integrated DNA technologies N/A
18S qPCR用リバースプライマー：5′- CCATCCAATCGGTAGTAGCG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ddc qPCR用フォワードプライマー： 5′-TAGCTGACTATCTGGATGGCAT-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ddc qPCR用リバースプライマー：5′-GTCCTCGTATGTTTCTGGCTC-3′Integrated DNA technologies N/A
Ifit1 qPCR用フォワードプライマー：5′-CAGAAGCACACATTGAAGAA-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ifit1 qPCR用リバースプライマー：5′-TGTAAGTAGCCAGGAAGG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ifit2 qPCR用フォワードプライマー：5′-GGGAAAGCAGAGGAAATCAA-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ifit2 qPCR用リバースプライマー：5′-TGAAAGTTGCCATACAGAAG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ifit3 qPCR用フォワードプライマー：5′-GCCGTTACAGGGAAATACTGG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Ifit3 qPCR用リバースプライマー：5′-CCTCAACATCGGGGCTCT-3′Integrated DNA technologies N/A
Mx1 qPCR用フォワードプライマー：5′-GACTACACTGAGATGACCCAGC-3′Integrated DNA technologies N/A
Mx1 qPCR用リバースプライマー：5′-ATTTCCTCCAAATGTTTTCA-3′Integrated DNA technologies N/A
Nsp14 qPCR用フォワードプライマー：5′-TGGGGYTTTACRGGTAACCT-3′Integrated DNA technologies N/A
Nsp14 qPCR用リバースプライマー：5′-AACRCGCTTAACAAAGCACTC-3′Integrated DNA technologies N/A
Oas1b qPCR用フォワードプライマー：5′-TTCTACGCCAATCTCATCAGTG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Oas1b qPCR用リバースプライマー：5′-GGTCCCCCAGCTTCTCCTTAC-3′Integrated DNA technologies N/A
Rpl32 qPCR用フォワードプライマー：5′-TTCCTGGTCCACAATGTCAA-3′Integrated DNA technologies N/A
Rpl32 qPCR用リバースプライマー：5′-GGCTTTTCGGTTCTTAGAGGA-3′ Integrated DNA technologies N/A
Slc18a1qPCR用フォワードプライマー：5′-GTCCCGGAAGCTGGTGTTG-3′ Integrated DNA technologies N/A
Slc18a1qPCR用リバースプライマー：5′-ACAGTGAGCAGCATTGTCC-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc3a2qPCR用フォワードプライマー：5′-ACGGTGTGGATGGTTTCCAAT-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc3a2 qPCR用リバースプライマー：5′-TCCCTGCAATCAAAAGCCTGT-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a14qPCR用フォワードプライマー：5′-GACAGCTTCATCCGAGAACTTC-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a14 qPCR用リバースプライマー：5′-ATTGCCCAATCCCACTGCAT-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a19qPCR用フォワードプライマー：5′-AACGCTCATGTATAGCATCTGG-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a19 qPCR用リバースプライマー：5′-CAGCCACAGTGACCACAAC-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a4qPCR用フォワードプライマー：5′-GACAGGGGTGGTTGATGC-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc6a4 qPCR用リバースプライマー：5′-TCAGCCATGTAGCCAAGCACC-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc7a5qPCR用フォワードプライマー：5′-CTACGCCTACATGCTGGAGG-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc7a5qPCR用リバースプライマー：5′-GAGGGCCGAATGATGAGCAG-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc7a8qPCR用フォワードプライマー：5′-TCAGCGCCTGGTATCATTG-3′Integrated DNA technologies N/A
Slc7a8qPCR用リバースプライマー：5′-TGATGCCTGTCACGATCCAGA-3′Integrated DNA technologies N/A
Tph1 qPCR用フォワードプライマー：5′-AACAAAGACCATTCCTCCGAAAG-3′Integrated DNA technologies N/A
Tph1 qPCR用リバースプライマー：5′-TGTAACAGGCTCACATGATTCTC-3′Integrated DNA technologies N/A
VI qPCR用フォワードプライマー（SARS-CoV-2ウイルスRNA検出用）： 5′-ATGCTGCAATCGTGCTACAA-3′ Integrated DNA technologies N/A
VI qPCR用リバースプライマー（SARS-CoV-2ウイルスRNA検出用）： 5′-CCTCTGCTCCCTTCTGCGTA-3′ Integrated DNA technologies N/A
Vil1 qPCR用フォワードプライマー：5′-TCAAAGGCTCTCAACATCAC-3′Integrated DNA technologies N/A
Vil1 qPCR用リバースプライマー：5′-AGCAGTCACCATCGAAGAAGC-3′ Integrated DNA technologies N/A
VSV-GのqPCR用フォワードプライマー：5′-CAAGTCAAAATGCCCAAGTCACA-3′Integrated DNA technologies N/A
VSV-G qPCR用リバースプライマー： 5′-TTTCCTTGCATTGTTCTACAGATGG-3′ Integrated DNA technologies N/A
GP qPCR用フォワードプライマー（LCMVウイルスRNA検出用）： 5′- GCAACTGCTGTGTTCCCGAAAC-3′ Integrated DNA technologies Peluso et al.86
GP qPCR用フォワードプライマー（LCMVウイルスRNA検出用）： 5′- CATTCACCTGGACTTTGTCAGACTC-3′ Integrated DNA technologies Peluso et al.
Ace2 タックマンアッセイ Thermo Scientific Mm01159006_m1
ダブルコルチンタックマンアッセイ Thermo Scientific Mm00438400_m1
Gapdh タックマンアッセイ Thermo Scientific Mm99999915_g1
Maoa タックマンアッセイ Thermo Scientific Mm00558004_m1
Vil1 タックマンアッセイ Thermo Scientific Mm00494146_m1
ソフトウェアおよびアルゴリズム
Agilent ソフトウェア Agilent N/A
Bioconductor v.3.8 バイオコンダクター https://www.bioconductor.org/
Biorender Biorender https://biorender.com/
Flowjo v.10.6.2 BD https://www.flowjo.com/
GSEA Broad institute https://www.gsea-msigdb.org/
ImageJ v2.1.0/1.53c NIH https://imagej.nih.gov/ij/
Kallisto v.0.46.0 Pachter Lab https://pachterlab.github.io/kallisto/
Olympic cellSens イメージングソフトウェア Olympus LS https://www.olympus-lifescience.com/
Prism v9.3.0 グラフパッド https://graphpad.com
RStudio v.1.2.5019 The R foundation https://www.r-project.org/
その他
1%グリシル-L-トリプトファンダイエット Envigo TD.210749
2″ バインダークリップ Amazon ASIN B07C94YCR5
Advanced DMEM コーニング MT10013CV
アミノ酸コントロール飼料 Envigo TD.01084
B27 サプリメント Gibco 17504044
バイオDAQケージリサーチダイエット社該当なし
DAPI マウンティングメディア Electron Microscopy Sciences 17985-50
DNA/RNAシールド糞便採取チューブ Zymo Research R1137
Elmer's 0.77オンススティックのり Amazon #E517
FBS Corning MT35-010-CV
Immulon 4 HBX ELISAプレート Thermo Fisher Scientific 3855
マトリゲル（GFR） BD Biosciences BD356231
M-MLV 逆転写酵素（200 U/μL） Invitrogen 28025013
ニューロバサルA培地 Thermo Fisher Scientific 10888022
定量的合成SARA-CoV-2 RNA： ORF, E, N ATTC VR-3276SD
ランダムプライマー Invitrogen 48190011
血清ゲルチューブ Sarstedt 41.1500.005
シリンジ駆動フィルターユニット、0.22 μm 低タンパク質結合デュラポアメンブレン Millipore SLGVR33RS
Taqman Fast Advanced Master Mix サーモサイエンティフィック 4444557
TrypLE Express サーモフィッシャーサイエンティフィック 12604013
トリプトファン欠乏食 Envigo TD.130674
バキュテイナーEDTAチューブ BD 365974
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リソースの有無
連絡先
リソースおよび試薬に関する詳細情報およびリクエストは、リードコンタクトであるMaayan Levy (maayanle@pennmedicine.upenn.edu)までご連絡ください。
材料の入手可能性
本研究で使用した動物株は、The Jackson Laboratory、Taconic Biosciencesから入手可能である。
方法の詳細
マウス
C57BL/6J (000664)、TLR3-/- (005217)、IFNAR1-/- (028288)、K18-HuACE2 (034860)、STAT1-/- (012606)、Phox2b-Cre (016223)、およびIDO1-/- (005867) マウスはThe Jackson Laboratoryから購入した。ACE2-/- (18180)マウスはTaconic Biosciencesから購入した。STAT1fl/fl Villin-creERT2マウスは、Villin-creERT2マウス（The Jackson Laboratory 020282）とSTAT1fl/flマウスを交配して得た。すべての実験において、年齢と性別が一致したマウスを使用した。同腹兄弟を使用しない場合は、共通の微生物叢と遺伝的背景の一貫性を確保するため、マウスを同居させた。実験開始時のマウスの年齢は5～12週齢であった。実験には雌雄両方のマウスを用いたが、各実験では雌雄を一致させた。マウスは22.2℃、湿度52.1％で飼育された。マウスは餌と水を自由に与えられ、12時間の明暗サイクルで維持された。すべてのマウスは、ペンシルバニア大学実験動物施設（Penn ULAR）のフィルター付きケージで飼育され、オートクレーブ処理された餌と水が与えられた。すべての実験は各施設のガイドラインに従って行われ、地域の施設動物管理使用委員会（IACUC）の規定によって承認された。サンプルサイズを事前に決定する方法は用いず、効果量とばらつきを評価するためのパイロット実験によってサンプルサイズを決定した。
ポリ(I:C)投与
特記した場合を除き、マウスに低分子量（LMW）ポリ（I:C）（InvivoGen社製）200μgを1日1回、連続5日間腹腔内注射し、最後の注射は犠牲にする3時間前に行った。高分子量（HMW）（InvivoGen）ポリ（I:C）およびシグマ社製ポリ（I:C）も特記されている場合には使用した。
新規物体認識試験
マウスは、試験前に寝具を敷いたラットケージで1時間馴化させた。馴化後、マウスに物体（スティックのり、2″バインダークリップ）を10分間探索させた。慣れ親しんだ物体への曝露から1時間後、マウスに慣れ親しんだ物体と新規物体を10分間探索させた。新奇な物体と見慣れた物体はマウス間で無作為に割り当てられた。物体は事前にテストし、マウスによる先天的な嗜好性がないことを確認した。相互作用とは、匂いを嗅いだり、前足で直接触れたりすること（よじ登ったり噛んだりする行動は除く）と定義した。各対象物とのインタラクション時間は、総インタラクション時間が30秒に達するまで記録した。2つの物体間の相互作用時間の合計が30秒に達するまでに10分以上かかったマウスは除外した。試験中、研究者は治療群について盲検化された。
海馬とNTSの分析のために犠牲にする前の新規物体刺激のために、マウスは物体（紫色の水で満たされた特注の100mLガラス瓶）を10分間探索させられた。刺激から1時間後、マウスを生け贄に捧げ、イメージング用に脳を固定するか、海馬を切り出して液体窒素でスナップ凍結し、-80℃で保存した。
放射性標識トリプトファン測定
トリプトファンの抽出と誘導体化
マウスを36時間絶食させた後、13C11 L-トリプトファン（200 mg/kg体重）を経口投与した。30分後、心臓穿刺により血液を採取し、血清は下流の分析用にスナップ凍結した。回腸内容物も採取し、スナップ凍結して重量を測定した。トリプトファンはELISAで定量した。標識トリプトファンの濃縮率は以下のように決定した： 10μLの100μMノルバリンを20μLの血清に添加した。300μLの100％氷冷アセトンを血清とノルバリンの混合物に加え、10,000×g、4℃で10分間遠心した。代謝物を含む上清をSpeedVacで乾燥させた。ペレットを100μLのN-tert-ブチルジメチルシリル-N-メチルトリフルオロアセトアミドに懸濁し、70℃で1.5時間加熱して誘導体化した。誘導体化後、サンプルを10,000 x gで5分間、室温で遠心分離し、上清を減容インサート付きGC-MSバイアルに移し、分析した。
GC-MSプロトコルとトレース分析
サンプル1μLをスプリットレスモードで注入し、初期温度60℃を1分間保持した。温度は毎分10℃で320℃まで上昇した。分析は、5975C MSDに結合したDB-5MSカラムを使用して、Agilent 7890AシリーズGCで実施しました。同位体存在量は、fluxfixと一致した組織からの非標識サンプルを用いて計算した。トリプトファンについては、3TBDMS誘導体の244 m/zイオンと489 m/zイオンを全炭素濃縮に使用した。サンプルは自然存在量を考慮してm+11（489 m/zと244 m/z）まで分析した。
生体内処理
5-HTP
5-ヒドロキシ-L-トリプトファンを飲料水に1.5 mg/mLで5日間投与した。
カプサイシン
カプサイシンは、10％Tween-80、10％エタノール、80％PBSに25mg/mLで溶解した。カプサイシン200μLを2μMで1日1回、5日間腹腔内注射した。
フェネルジン
フェネルジン硫酸塩を50mg/kg体重で1日1回5日間腹腔内注射した。
680C91
680C91をDMSOに溶解し、7.5 mg/kg体重を1日1回5日間経口投与した。
フルオキセチン
Fluoxetine内用液を160 mg/Lで5週間飲水投与した。
PCPA
pCPAメチルエステル塩酸塩をPBSに溶解し、300mg/kg体重を1日1回5日間腹腔内投与した。
m-CPBG
1-(3-クロロフェニル)ビグアニド塩酸塩をPBSに溶解し、10mg/kg体重を1日1回5日間腹腔内投与した。
CNO
本薬 N-オキシド塩酸塩として 2 mg/kg 体重を 1 日 1 回、5 日間腹腔内投与した。
タモキシフェン
タモキシフェンをコーン油に溶解し、1 mg を STAT1fl/fl Villin-creERT2 マウスに 1 日 1 回 4 日間連日経口投与した。ポリ(I:C)またはビヒクルコントロールの注射は、最後のタモキシフェン注射から1週間後に開始した。
抗IFNAR1
最初のポリ(I:C)注射の前日(day -1)およびポリ(I:C)注射の開始時(day 0)に、500 μgのIFNAR1遮断抗体を腹腔内投与した。その後、ポリ(I:C)注射の1日目と3日目に250μgのIFNAR1遮断抗体を投与した。
AAV注射
pAAV-hSyn-DIO-hM3Dq-mCherry（Addgene）を1011PFU/マウスでPhox2B-Cre-/-マウスまたはPhox2B-Cre+/-マウスに静脈内投与した。2週間後、マウスにCNOとpoly(I:C)を1日1回、連続5日間注射した。
患者、参加者、臨床データ収集
急性期および回復期コホート
血漿サンプルは、既報の患者コホートから入手した83。簡単に言えば、血漿サンプルは、2020年3月から5月の間にSARS-CoV-2 PCR検査が陽性でペンシルバニア大学病院に入院した患者から採取した。回復したドナーは、過去にSARS-CoV-2 PCR検査で陽性であったことを自己申告し、米国疾病対策予防センター（Centers for Disease Control and Prevention）が定義する回復した（recovered）の定義を満たしていた。急性SARS-CoV-2感染患者は、集中治療室（ICU）への入室を基準に中等症または重症に分類した（中等症患者はICUに入室せず、重症患者は入院してICUに入室した）。このサンプル収集研究は、ペンシルバニア大学施設審査委員会（University of Pennsylvania Institutional Review Board）の承認を得ており、プロトコール番号は808542であった。メタボロミクス解析のため、サンプルは56℃で1時間熱不活化した。セロトニンELISA測定のため、サンプルは熱不活化しなかった。参加者は、本研究に参加する前に書面によるインフォームドコンセントを行った。
UPenn PASCコホート
ペンシルバニア大学病院およびプレスビテリアン病院を受診したPASC患者58人から血漿サンプルを得た。この生体試料採取研究はペンシルバニア大学施設審査委員会（University of Pennsylvania Institutional Review Board）の承認を得ており、プロトコール番号は849140であった。簡単に説明すると、各患者から血液サンプルを採取し、血液サンプル採取後24時間以内に質問票を入手した。メタボローム解析のため、サンプルは56℃で1時間熱不活化した。セロトニンELISA測定のため、サンプルは熱不活化しなかった。参加者は、本研究に参加する前に書面によるインフォームドコンセントを行った。参加者には、参加に対する金銭的報酬は提供されなかった。症状クラスタリング解析には、1,540人の質問票データを用い、UMAP座標を算出し、クラスタごとの平均症状レベルを決定した。
ウイルス血症コホート
血漿サンプルは、以前に記載された患者コホートから入手した84。簡単に言えば、血漿サンプルは、ICU入室後24時間以内に敗血症で集中治療室（ICU）に入室した被験者から入手した。敗血症の発生源は、重症患者担当医師が判定した。この生体試料採取研究は、ペンシルバニア大学施設審査委員会（University of Pennsylvania Institutional Review Board）の承認を得た（プロトコル番号808542）。参加者は研究参加前に書面によるインフォームドコンセントを行った。
健常者コホート
血漿サンプルは、ペンシルバニア大学病院のアフェレーシスユニットで医療従事者から採取した。この生体試料採取研究は、ペンシルバニア大学施設審査委員会（University of Pennsylvania Institutional Review Board）の承認を得た（プロトコル番号843812）。参加者は、本研究に参加する前に書面によるインフォームド・コンセントを行った。
UCSF LIINCコホート
血漿サンプルは、以前に記載された患者コホートから入手した14。簡単に言えば、血漿サンプルは、最初のSARS-CoV-2定量PCR陽性結果の90-160日後に採取した。血漿サンプルは、SARS-CoV-2が最初に陽性となった定量的PCR結果から90～160日後に採取された。86 患者は、サンプリング時の症状評価に基づいて、COVID-19に起因する症状がない患者（回復）とCOVID-19に起因する症状が2つ以上ある患者（PASC）の2群に分けられた。COVID-19に起因する症状を1つ報告した患者は含まれなかった。
RUSH PASCコホート
血漿サンプルは、以前に記載された患者コホートから得た27。簡単に言うと、急性COVID-19の3～4ヵ月後にPASC症状を経験したCOVID-19患者から血漿サンプルを得た。
UNCOVRコホート
血漿サンプルは、以前に記載された患者コホートから入手した13。簡単に言うと、血漿サンプルは、様々な時点（急性感染後2～3、6、12、18、24ヵ月）で、以前に急性COVID-19を経験した人から入手した。サンプル採取時に2つ以上の症状があった患者は、その時点でPASCに罹患していると定義された。検体採取時に症状が0であった患者は回復したと定義した。PennコホートとUNCOVRコホートのPASC患者が経験したPASC症状の数を比較するため、質問票を比較し、両方の質問票に記載された質問のみを考慮した。その結果、それぞれの質問票から合計26の質問が抽出された。
ヒト組織
COVID-19で死亡した患者6人の剖検材料は、ペンシルバニア大学病院の病理学・検査医学科で行われた、家族の同意を得た研究のみの剖検から得た。組織は回収され、Trizolに入れられ、EHRSの承認に従ってBSL3で全RNAのqPCR分析用に処理された。その後、COVID-19の急性期（感染後2週間以内）に死亡した個体と急性期以降（感染後2週間以上）に死亡した個体に分類した。
便サンプル
健常人ドナーの生体サンプル採取試験は、ペンシルバニア大学施設審査委員会（University of Pennsylvania Institutional Review Board）の承認（プロトコル番号 833761）を受けた。長期のCOVID生物検体採取試験は、University of Pennsylvania Institutional Review Boardの承認を受けており、プロトコール番号は849140であった。簡単に説明すると、便サンプルはDNA/RNAシールド付きチューブに採取された。便サンプルはラボで受け取ってから24時間以内に処理された。各サンプルはクライオバイアルに分注され、患者IDのラベルが貼られ、-80℃で凍結された。サンプルを解凍し、4000 x g、4℃で10分間遠心し、上清を0.22 μmの低タンパク質結合デュラポア膜で滅菌濾過した。ろ過した上清140μLを新しいエッペンドルフチューブに移し、QiaAMP Viral RNA Miniキットを用いてRNA抽出を行った。RNA抽出は製造業者のプロトコールに従って行い、キットの溶出バッファーEB 60μLで溶出した。抽出したRNAは、さらに分析するまで-80℃で保存した。
便サンプル中のSARS-CoV-2ウイルスコピーの定量化
cDNA合成のために、ランダムプライマーとMoloney murine leukemia virus（M-MLV）逆転写酵素を用いて逆転写を行った。合成したSARS-CoV-2 RNAを標準として用いた。ウイルスRNAの増幅にはSARS-CoV-2の遺伝子特異的プライマー（Wuhan v1、NSP14）とSYBR greenマスターミックスを用い、細胞RNAの増幅にはQuantStudio 6 Flex RT-PCRシステムを用いて18S rRNAプライマーを用いた。ウイルスRNAのコピー数は、絶対標準曲線法を用いて算出した。
オルガノイド
小腸の組織を氷冷PBSで洗浄し、縦に開き、2mmに切断した。その後、腸の断片を氷冷PBS中で3回ピペッティングし、PBSを除去した。この操作を15-20回繰り返した。その後、HBSS-EDTA（10mM）中で15分間振盪することにより、機械的に陰窩を分離し、70μmのストレーナーで濾過して50mLのコニカルチューブに入れた。分離した陰窩をマトリゲルに包埋した。オルガノイドは、樹立培地の改良型（前出）87,88で3日間培養した後、分化培地（前出）89で2日間培養した。オルガノイドは、マトリゲルプラグに氷冷PBSを加え、37℃で2分間TrypLE Expressで消化することにより、継代培養まで維持した。NF-κB阻害の効果を調べるために、オルガノイドをポリ(I:C)処理の前に1.5μM IKK-16またはビヒクルコントロールで2時間処理した。
対の食物摂取および食物経口摂取
食餌摂取
コントロールマウスとpoly(I:C)処理マウスが毎日同じ量の餌を摂取するように、5匹のマウスを入れた1つのケージに毎日3gの餌を与えた。研究者は、餌が毎日100％食べられることを確認した。ケージメイト間の競争を避けるため、ペア給餌実験ではメスマウスのみを使用した。
餌の経口投与
14gの餌（5010げっ歯類用飼料）を乳鉢と乳棒で粉砕し、金属製のふるいにかけ、40mLの滅菌水に溶かした。混合物を70μmのフィルターでろ過した。マウスには1日2回（朝夕）、300μLの混合餌または水を経口経管投与した。
BioDAQケージ
摂餌量はBioDAQ摂餌・摂水モニタリングシステムケージ（Research Diets, Inc.）マウスは毎日ポリ(I:C)を注射する前に3日間馴化させた。
血小板減少
マウスGPIbα（CD42b）に対する精製ラットモノクローナル抗体の混合物を用いて血小板を枯渇させた。対照マウスには非免疫ラット抗体（IgG）の混合物を注射した。マウスには12.5μgの抗体を静脈注射した。注射後24時間、マウスはセロトニン枯渇と新規物体認識について評価された。
血小板凝集FACS
血小板凝集能は既述の方法で測定した90。簡単に言えば、心臓穿刺により血液をEDTAコートチューブに採取した。血液を2倍量のHEPES培地で希釈し、50×gで15分間スピンした後にPRPを回収した。PRPを2等分した。一方をPE-CD9（1:100）で、もう一方をAPC-CD9（1:100）で15分間染色した。その後、サンプルを2250 x gで5分間スピンし、HEPES培地に再懸濁した。LSRフローサイトメーターを用いて分析する前に、各サンプルの2つの単独染色部分を1：1（体積：体積）で混合した。血小板凝集塊をAPC+ PE+細胞と定義した。
ウェスタンブロット
回腸切片を3μM EDTAおよび1.5μM DTT中、氷上で20分間インキュベートすることにより、腸上皮細胞を採取した。次に回腸切片を取り出し、3μM EDTA中で37℃、10分間インキュベートした。チューブを30秒間振り、基底膜から上皮を遊離させた。残存組織を除去し、800 x g、4℃で5分間の遠心分離により上皮細胞をペレット化した。IECペレットを、プロテアーゼ阻害剤カクテル（Sigma-Aldrich）を添加したRIPAバッファー［0.1% SDS、150 mM NaCl、50 mM tris-HCl（pH8.0）、0.5% デオキシコール酸ナトリウム、および1% NP-40］に再懸濁した。培地を除去し、氷冷したRIPAバッファーでマトリゲルプラグを解離させることにより、オルガノイドを採取した。その後、細胞を13,000 rpm、4℃で15分間遠心し、細胞溶解液をBCAキットを用いてタンパク質濃度を測定した。タンパク質濃度20μgを、5Xサンプルバッファーとともに100℃で10分間インキュベートした。タンパク質を4-15％SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動ゲル（Bio-Rad）で分離し、Immobilon-Pポリフッ化ビニリデン（PVDF）転写膜（Millipore）に転写した。膜は、0.1% Tween 20を含むトリス緩衝化生理食塩水（TBST）中5%牛乳で室温で1時間ブロックし、一次抗体とともに4℃で一晩インキュベートした。TBSTで5分間洗浄を3回行った後、膜を西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）標識二次抗体（1:1000）と室温で1時間インキュベートした。その後、膜をECLウェスタンブロッティング試薬（Amersham）で現像した。シグナルはAmersham Imager 680（Amersham）を用いて可視化した。
結節神経節の抽出、培養、カルシウムイメージング
結節神経節をNeurobasal-A培地に回収し、Advanced DMEM、ピルビン酸ナトリウム溶液、およびHEPES緩衝生理食塩水を含む無血清培地中、37℃で1時間、1 mg/mLのコラゲナーゼ1Aで解離させた。結節神経節を洗浄し、ガラス製パスツールピペットで60回トリチュレートし、500 x g、4℃で5分間遠心した。細胞ペレットを培地（10％FBS、Neurobasal-A培地、B27サプリメント、50ng/mL神経成長因子[NGF]、ペニシリン/ストレプトマイシン）に再懸濁し、ポリ-L-リジンコートした（37℃、5％CO2で少なくとも2時間）96ウェルプレートに播種し、37℃、5％CO2インキュベーターで一晩培養した。カルシウムイメージングのために、結節神経節を新鮮な無血清培地で洗浄し、1μM Fura-2-AMを37℃で1時間負荷した。その後、145 mM NaCl、4.7 mM KCl、3.4 mM CaCl2、1.2 mM KH2PO4、1.2 mM MgSO4、1 mM MgCl2、10 mM グルコース、および10 mM HEPESを含む改良細胞外リンゲル液で細胞を洗浄した。ベースラインは、2μMのカプサイシンまたは1μMの5-HTを50μL添加する前に測定した。波長を340、380、510 nmに設定し、室温のプレートリーダーで直ちにイメージングを行った。
腸管免疫蛍光
腸切片は10％ホルマリンで一晩固定し、切片化する前に70％エタノールで保存した。切片を脱パラフィンし、キシレンおよびエタノール勾配（100％-70％）中で5分間連続インキュベートして再水和した。その後、スライドをPBSで洗浄し、クエン酸緩衝液（10mMクエン酸、pH6）中、95℃で1時間抗原回収を行った。切片を1:200の抗クロモグラニンA一次抗体と4℃で一晩インキュベートした。切片をPBSで洗浄し、1:400のヤギ抗ウサギAF488抗体と室温で2時間インキュベートした。最後に切片を洗浄し、DAPIマウント液でマウントした。画像はニコンの蛍光顕微鏡を用いて取得した。クロモグラニンA陽性細胞を定量化するために、5、10倍のフィールドで陽性細胞数を数え、平均した。
海馬と孤束核（NTS）の免疫蛍光検査
マウスを2,2,2-トリブロモエタノール（アベルチン）で終末麻酔し、氷冷PBSと4％パラホルムアルデヒド（PFA）で灌流した後、断頭して脳を解剖した。その後、脳を4%パラホルムアルデヒドで4℃、4時間固定した。自由浮動 IF 切片のために、Leica 1000S Vibratome を用いて脳を 70 μm で冠状に切断した。自由浮遊切片は、0.1% Tritonと1%ウシ血清アルブミン（BSA）を加えたPBS中の一次抗体で4℃で一晩染色した。使用した一次抗体は、cFos (1:1500)、Ki67 (1:500)、doublecortin (1:500)、NeuN (1:500)であった。切片をPBSで3回洗浄し、二次抗体（1:500）と37℃で1時間インキュベートした。PBSで3回洗浄後、切片を荷電ガラススライドにマウントし、Vectashield antifade DAPI aqueous mounting mediumでカバースリップを覆った。切片は、Zeiss LSM 710共焦点顕微鏡（10×0.45NA対物レンズ付き）で撮像した。切片の全厚みを5μm間隔で撮像し、解析には最大強度投影を用いた。cFosおよびKi67陽性細胞はImageJを用いて定量した。各データ点は1匹のマウスである。
ダブルコルチン陽性細胞を定量化するために、人工ニューラルネットワーク（ANN）ベースのアプローチを利用した。簡単に説明すると、このネットワークはyolo3アーキテクチャーに緩く基づいており、合計120層から構成されていた。このネットワークは、3x3と1x1の連続したフィルターで構築された79の畳み込み層と、勾配を減少させることなく活性がより深い層を伝搬するのを助けるためのスキップ接続を含んでいた。このネットワークは、ニューロンの顕微鏡画像数セットのセルカウントをグランドトゥルースとして手動で提供することで訓練され、非訓練データセットのANN出力に手動でフィードバックを与えることで精度がさらに向上した。
メタボロミクス
血漿中のアミノ酸をターゲットとしたLC/MSメタボロミクスのために、氷上の血漿100μLアリコートに同位体標識アミノ酸内部標準物質をスパイクし、既報の研究で検証され最適化されたプロトコルに従って氷冷メタノールで抽出した93。抽出アミノ酸はWaters AccQTag Ultra誘導体化キットを使用して誘導体化した。誘導体化されたアミノ酸の分離と定量は、Agilent 1290 Infinity UHPLC/6495 トリプル四重極質量分析計で、キャリブレーション溶液と試験サンプルの多重反応モニタリングを用いて行いました。検量線 (R2 = 0.99 以上) は、1/X または 1/X2 の重み付けによる線形曲線または二次曲線でフィッティングしました。
急性COVID-19のメタボロミクスデータセットの統合解析では、5つの研究7,8,9,10,11にわたってCOVID-19患者と健常対照の間の変化率を計算することにより、一般に入手可能なデータを統合しました。代謝物は、5つの研究すべてからの平均変化率でランク付けされた。
VSV感染
水疱性口内炎ウイルス（インディアナ株）を 2×107 PFU 静注した。VSVはC57BL/6マウスでは重篤な感染を起こさないため、感染前日と感染当日に500μgの抗マウスIFNAR-1抗体をコントロールマウスとVSV感染マウスに腹腔内注射した。さらに、感染1日後に250μgの抗IFNAR-1を投与した。感染後24～48時間後にマウスを犠牲にした。
LCMV感染
LCMV ArmstrongおよびLCMVクローン13をBHK細胞（ATCC）で増殖させ、プラークアッセイにより力価を算出した。慢性感染には、1%FBS添加RPMI中で4×106 PFUのLCMVクローン13をマウスに静脈内注射した。
飼料
トリプトファン欠乏飼料と対照アミノ酸飼料はEnvigo社に特注した。飼料は大栄養素および微量栄養素の供給源として一致させ、トリプトファン含量のみが異なるようにした。グリシン・トリプトファン・ジペプチド飼料はEnvigo社に特注した。グリシン-L-トリプトファン水和物は、5015飼料（Envigo社）を背景に、ジペプチド10mg/1gを飼料に添加した。無補給の5015飼料を対照飼料として用いた。
SARS-CoV-2マウス感染
ウイルス
SARS-CoV-2 (Isolate USA-WA1/2020)はBEI Resources (NR-52281)から入手し、感染ストックをVero-E6細胞(ATCC)で増殖させ、-80℃で保存した。マウス研究用のSARS-CoV-2（分離株B.1.351）はAndy Pekoszから入手した。感染株はVero-Ace2-Tmprss2細胞（BEI Resources）で増殖させ、-80℃で保存した。感染性ウイルスを用いた作業はすべてバイオセーフティレベル3の実験室で行い、Institutional Biosafety CommitteeおよびEnvironmental Health and Safetyの承認を得た。
マウス感染
動物実験はNational Institutes of HealthのGuide for the Care and Use of Laboratory Animalsの勧告に従って行われた。プロトコールはペンシルバニア大学のInstitutional Animal Care and Use Committeeの承認を得た（プロトコール番号807017）。ウイルス接種は、塩酸ケタミンとキシラジンで誘導・維持した麻酔下で行った。動物は群に分け、標準的な餌を与えた。年齢と性別の異なるマウス（実験内で年齢と性別を一致させた）に、それぞれ1×103または1×105プラーク形成単位（PFU）のSARS-CoV-2分離株USA-WA1/2020または分離株B.1.351を経鼻投与した。
トリプトファン経口投与
マウスを36時間絶食させ、200 mg/kg体重のL-トリプトファン（pH3の水に溶解し、95℃で完全に溶解するまで加熱）を経口投与した。経時的なトリプトファン濃度の分析のため、血漿は、経口投与前と投与30分後および60分後に頬出血により採取した。
PTTとaPTT
血液は心臓穿刺により3.2%クエン酸三ナトリウムを含むチューブに採取した。最終濃度は血液9部とクエン酸ナトリウム1部であった。サンプルは遠心分離まで室温で保存し、採取後30分以内に室温で2000×g、10分間遠心分離した。血漿を採取し、分析まで-80℃で保存した。凝固検査はIDEXX BioAnalytics N. Grafton, MA Laboratoryで、STAGO STA Compact Max自動凝固分析装置を用いて3.2％クエン酸ナトリウム検体で行った。
血小板活性化のフローサイトメトリー評価
血小板活性化および全血細胞測定は、以前に記載されたとおりに行った96。簡単に述べると、200μLの全血を心臓穿刺で採取し、25μLの3.8％クエン酸三ナトリウムと0.4mMのGly-Pro-Arg-Pro（GPRP）を含むチューブに入れた。サンプルを室温で10分間350 x gで遠心し、30μLの上層（血小板に富む血漿）を太いピペットチップで注意深く集め、別のチューブに移した。120μLの室温PBS-/-を加え、サンプルを4500×g、室温で10分間遠心した。上清をピペットで取り除き、血小板ペレットを0.4mM GPRPを含むFACS緩衝液に注意深く再懸濁した。各サンプルの半分を室温で0.1U/mLのトロンビンで30分間刺激し、FITCで標識したマウスP-セレクチンに対するラットmAbの1:100希釈液と、APCで標識したマウスCD41に対するラットmAbの1:100希釈液で染色した。サンプルは1mLのFACsバッファーで洗浄し、FACSCanto IIフローサイトメーターを用いて解析する前に氷上で2時間1％PFAで固定した。
血液学的分析
コントロールマウスおよびポリ(I:C)処理マウスの最初の血液学的検査は、IDEXX BioAnalytics N. Grafton, MA Laboratoryで行った。150μLの血液を心臓穿刺により15μLの0.5M EDTAを含むチューブに採取した。血液サンプルは室温で保存し、CBCは採取後24時間以内に実施した。全血検体はSysmex XT-iV自動血液学分析装置を用いて分析し、血小板数はマウス血液学分析の訓練を受けた技術者が検体の質を保証するため、塊状になっていないか手動の血液塗抹標本でもチェックした。その後のCBCはThe VetScan HM5（Abaxis）を用いて行った。血液サンプルは室温で保存し、CBCは採取と同日に実施した。
巨核球分析
大腿骨は10％ホルマリンで48時間固定した後、20％EDTA（pH7.4）に移し、穏やかに攪拌しながら4℃で4週間保存した。EDTA溶液は2週間ごとに交換した。その後、大腿骨を70％エタノールに移し、パラフィン包埋、切片化し、ヘマトキシリン・エオジンで染色した。評価は、最初は実験群に対して盲検下で行い、群間差の解釈を助けるために評価後に盲検化を解除した。巨核球は、400倍の高倍率視野1視野あたりの個々の巨核球の数で数え、連続する10視野の合計と平均を示した。可能な限り、評価は骨幹部内で行い、最も近位側から始めて遠位側に伸ばした。OlympicのcellSensイメージングソフトウェアを使用し、スライドガラスを検査し、迅速な顕微鏡写真と巨核球直径の手動測定を行った。細胞は最も幅の広いところで測定した。
血小板および血小板リッチ血漿の分離
血液を心臓穿刺によりVacutainer EDTAチューブに採取し、遠心分離まで室温に保った。サンプルは室温で10分間、200 x gで遠心した。上層の血小板豊富血漿30μLを120μLのPBS-/-に加えた。その後、サンプルを4500 x g、4℃で10分間遠心し、血小板ペレットを乱すことなく上層120μLを廃棄した。サンプルは下流の分析のために-80℃で保存した。
代謝物および可溶性因子の測定
実験内のサンプルは、すべてのELISA測定において、同じロット番号のキットで同時に実施した。個々のマウスで必要量に満たない場合は、同じ実験グループの2匹以上のマウスのサンプルをプールした。
セロトニン
血漿、単離血小板、血小板-豊富血漿および灌流脳を製造業者の指示に従って調製し、セロトニン ELISA キットを用いてセロトニンを定量した。脳は液体窒素でスナップ凍結し、-80℃で保存して下流の分析に用いた。全脳をPBS-/-でホモジナイズし、セロトニン濃度を総BCAタンパク質で正規化した。
トリプトファン
血漿、血小板-豊富血漿、血清および回腸含有量を製造業者の指示に従って調製し、トリプトファンELISAキットを用いてトリプトファンを測定した。回腸含量は、サンプルの総重量に対して正規化した。
5-HIAA
尿を製造業者の指示に従って調製し、5-HIAAを5-HIAA ELISAキットを用いて測定した。
キヌレニン
血漿および肝臓を製造業者の指示に従って調製し、キヌレニンELISAキットを用いてキヌレニンを測定した。肝臓サンプルをPBS-/-でホモジナイズし、キヌレニンレベルを総BCAタンパク質で正規化した。
組織因子
血漿を製造業者の指示に従って調製し、組織因子をTissue factor ELISAキットを用いて測定した。
フィブリノゲン
血漿は製造業者の指示に従って調製し、フィブリノゲンは組織因子ELISAキットを用いて測定した。
TAT複合体
血漿を製造業者の指示に従って調製し、トロンビン-アンチトロンビン複合体をトロンビン-アンチトロンビン複合体ELISAキットを用いて測定した。
BCAタンパク質定量
脳と肝臓をPBS-/-でホモジナイズし、Pierce BCA Protein Assay Kitを用いて総タンパク質量を定量した。
ヒトオルガノイドのRNA配列解析
SARS-CoV-2に感染したヒト小腸オルガノイドにおけるACE2とSLC6A19の相対的発現は、一般に公開されているRNA配列決定データから得た30。簡単に言うと、分化培地で培養し、感染多重度（MOI）1でSARS-CoV-2に感染させたヒト小腸オルガノイドのデータを解析した。
バルクRNAシーケンスによる転写プロファイリング
ライブラリーは、製造元の指示に従って、Illumina TruSeq Unique Dualインデックス用IDT付きIllumina TruSeq stranded mRNAキットを用いて調製した。RNAおよびライブラリーの品質管理および量管理は、それぞれAgilent 4200 TapeStationおよびQubit 4を用いて行った。ライブラリーはIllumina NextSeq 550でシーケンスし、サンプルあたり平均700万リードのシーケンス深度で75塩基対シングルエンドリードを作成した。生リードはKallistoバージョン0.46.0を用いてマウス参照トランスクリプトーム（Ensembl; Mus musculusバージョン67）にマッピングした。その後の解析は、RStudioバージョン1.2.5019の統計計算環境Rバージョン3.6.1とBioconductorバージョン3.8を用いて行った。簡単に言うと、転写産物の定量データはtximportパッケージを用いて遺伝子にまとめられ、edgeRのtrimmed mean of M values (TMM)法を用いて正規化された。サンプルのn+1において<1 CPMを持つ遺伝子（ここで、nは最小の複製グループのサイズである）がフィルタリングされた。Benjamini-Hochbergを用いて多重検定を補正した後、limma（FDR≤0.05; absolute logFC ≥1）を用いた線形モデリングで差次的発現遺伝子を同定した。
GSEA解析
コントロールマウスまたはpoly(I:C)処理マウスの回腸のRNA-seqから得られた差次発現転写産物を、GSEAソフトウェア（Broad Institute）を用いて、以下のパラメータでキュレーションした遺伝子セットと比較した；遺伝子セットデータベース：c5.all.v7.5.1.symbols.gmt [Gene ontology]、並べ替え数：1000、並べ替えタイプ：phenotype：遺伝子セットデータベース：c5.all v7.5.1 symbol.gmt [Gene sets database], 順列数：1000, 順列タイプ：phenotype, チッププラットフォーム Mouse_Gene_Symbol_Remapping_Humanan_Orthologs_MSigDB.v.7.5.1.chip.97,98
シングルセルRNAシーケンス解析
マウス結節神経節のシングルセルデータセットをGEOから入手した（アクセッション番号：GSE124312）。結節神経節ニューロンをサブセットし、SeuratのDotPlot()関数を用いて、すべての結節神経節ニューロンにおける各遺伝子の発現量を可視化した。
定量的リアルタイムPCR
組織およびオルガノイドから、それぞれTRIzolおよびRNAeasy miniキットを用いて全RNAを抽出した。RNAはHigh-Capacity cDNA Reverse Transcriptionキットを用いて逆転写した。QuantiFast SYBR Green PCR kit、New England Biolabs LUNA Universal PCR kit、またはTaqman Fast Advanced Master Mixを用いてRT-qPCRを行った。RT-qPCR は Applied Biosystems CFX96 マシンを用いて行った。
定量および統計解析
データは平均値±SEMで示した。レプリカは生物学的に独立したサンプルを表す。図中、＊印は統計的有意性（＊p＜0.05、＊p＜0.01、＊＊p＜0.001、＊＊＊p＜0.0001）を示す。 0001) を表し、両側Mann-Whitney U検定、対応のない両側または片側t検定、Tukeyの多重比較検定、Dunnの多重比較検定、Šidákの多重比較検定、またはDunnettの多重比較検定を伴う一元配置分散分析、Tukeyの多重比較検定またはDunnの多重比較検定を伴うKruskal-Wallis検定、片側線形回帰、または適切な場合は超幾何学的検定によって評価される。2値分類器の分類誤差を決定するために、Receiver Operating Characteristics（ROC）を計算し、感度/特異度のトレードオフ曲線下の面積を決定した。PASCを有する1,540人のUMAPクラスタリングは、患者記録の行列を用いてRで行った。統計解析はGraphPad PRISM 9およびMicrosoft Excelで行った。グラフィックはBioRenderとAdobe Illustratorで作成した。
データとコード

本研究の結論を理解し評価するためのすべてのデータとコードは、本文および補足資料で入手可能である。RNA-seqデータは寄託されており、一般に入手可能である。RNA-seqデータは寄託されており、一般に入手可能である。アクセッション番号は主要リソース表に記載されている。

本論文にはオリジナルのコードは含まれていない。

本論文で報告されたデータを再解析するために必要な追加情報は、要請があれば主任連絡先から入手可能である。
謝辞
すべての研究参加者に感謝するとともに、INCOV/UNCOVR研究のサンプルを提供してくれたJames Heath（ISB）に謝意を表する。また、本研究に貢献してくれたUPenn大学の以下の個人およびコアに感謝する： Eline Luning Prak（Human Immunology Core）、MESSIコホート研究（助成金HL137006およびHL137915）、COVID Processing Unit、PennMedicine Biobank、M. Risman、J. Weaver、M. Livingstone, Post-COVID Assessment and Recovery Clinic, Center for Human Phenomic Science, Molecular Pathology and Imaging Core, CDB Microscopy Core Facility, Bates laboratory, Hensley laboratory, Animal Biosafety Level 3 Core, Matthew Lanza (Vet Comparative Pathology Core), Collman laboratory, J. Graham-Wooten, Muzykantov laboratory, Lee laboratory, R. Hess. 獣医比較病理学コアはAbramson Cancer Center（P30 CA016520）の支援を受けている。ヒト免疫学コアは、NIH（P30-CA016520およびP30-AI045008）、病理学・検査医学科、Penn Center for Precision Medicineの支援を受けている。マウスを提供してくれたE. Krause、K. Scott、A. de Kloet（フロリダ大学）に感謝する。T32-AI-055400-19（A.C.W.）、F31HL160065およびT32-AI-141393（P.L.）、Boehringer Ingelheim Fonds MD fellowship（Jihee Kim）、Canadian Institutes for Health Research and the Fonds de Recherche du Québec - Santé（R.D.P.）、Hartwell Foundation（M.J.L. ); T32-AI-055400 (B.M.M.); Cancer Research Institute Irvington Postdoctoral Fellowship (S.L.P.); Cancer Immunotherapy Bridge fellowship (J.B.); Australia NHMRC C.J. Martin Fellowship GNT1111469 and Mark Foundation Momentum Fellowship (S.N.); NIH R01 DK123733 (M.A. M.、A.L.、A.K.)、NIH R01AA029859 (A.K.、M.A.-M.)。E.J.W.は、The Parker Institute for Cancer Immunotherapy、NIH助成金AI155577、AI149680、AI108545、AI082630、CA210944、Polybio Research Foundationの支援を受けている。M.P.はNIH/NIAID 3R01AI141003-03S1およびNIH/NIAID R01AI158013の支援を受けている。C.A.T.はピュー生物医学奨学生、キャサリン・W・デイビス加齢脳奨学生であり、NIH Director's New Innovator Award（DP2-AG-067492）、アジレントEarly Career Professor Award、エドワード・マリンクロット・ジュニア財団、IDSA財団、NIH/NIAIDからの助成金を受けている。PennCHOPマイクロバイオームプログラム、Penn Institute for Immunology、Penn Center for Molecular Studies in Digestive and Liver Diseases (P30-DK-050306)、Penn Skin Biology and Diseases Resource-based Center (P30-AR-069589)、 Penn Diabetes Research Center (P30-DK-019525), Penn Institute on Aging, Penn Institute for Infectious & Zoonotic Diseases, the University Research Foundation, the Dean's Innovation Fund of the University of Pennsylvania, and a Borrelli Family Lynch Syndrome grant. M.レヴィは、NIH Director's New Innovator Award（DP2-AG-067511）、American Cancer Society Scholar Award、The Pew Scholar Award、Searle Scholars Program、Edward Mallinckrodt, Jr. 財団、W. Smith Charitable Trust、Prevent Cancer Foundation、Polybio Research Foundation、V Foundation、The Burroughs Wellcome Fund、Abramson Cancer Center (P30-CA-016420)、PennCHOPマイクロバイオームプログラム、Penn Center for Nutritional Science and Medicine、Penn Coronavirus Centerからの助成金、 Penn Institute for Immunology、Penn Center for Molecular Studies in Digestive and Liver Diseases (P30-DK-050306)、Penn Center for Precision Medicine、Penn Institute on Aging、Penn Center of Excellence in Environmental Toxicology (P30-ES-013508)、Borrelli Family Pilot Grant in Lynch Syndrome。
著者貢献
A.C.W.は本研究の着想、実験の計画・実施、結果の解釈、原稿執筆を行った。A.S.D.、I.C.U.、T.O.X.、L.D.、J.P.、Z.E.、L.T.I.、Jihee Kim、S.L.P.、S.W.、A.D.M.、R.D.P.、Junwon Kim、N.B、 S.P.、K.T.、S.M.、J.-C.B.、S.F.N.、M.F.M.、B.M.、O.D.-M.、C.P.C.、H.R.が実験を行った。L.L.、P.L.、H.C.D.が計算および統計解析を行った。M.T.、A.S.H.、G.B.-Z.、L.B.G.、A.E.B.、A.R.G.、C.K.、K.M.、L.A.L.、M.F.、U.O.、M.A.-M.、A.L.L.、A.K.、T.J.H.、S.G.D.、M.J.P.、N.J.M.が臨床サンプルとデータを取得した。J.H.-M.、B.S.、K.A.J.、K.E.W.、E.J.W.は必要不可欠なツールと知見を提供した。B.A.A.、S.C.、C.A.T.、M.L.は、本研究の構想、実験計画、結果の解釈、原稿執筆を行った。
利益申告
E.J.W.はDanger Bio社、Janssen社、New Limit社、Marengo社、Pluto Immunotherapeutics Related Sciences社、Rubius Therapeutics社、Santa Ana Bio社、Synthekine社、Surface Oncology社のアドバイザーを務める。E.J.W.はSurface Oncology、Danger Bio、Arsenal Biosciencesの創設者であり、株式を保有している。N.J.M.は、Endpoint Health IncおよびAstraZenecaからコンサルティング料を受け取っており、発表された研究以外ではQuantum Leap Healthcare Collaborativeから資金提供を受けている。
インクルージョンと多様性
私たちは、包括的で多様性があり、公平な研究実施を支持します。本論文の著者のうち1名以上が、研究分野または地理的な位置において、十分に代表されていない少数民族であることを自認している。本論文の著者のうち1名以上がLGBTQIA+コミュニティのメンバーであることを自認している。
補足情報
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表S6. 図2に関連する全身性ウイルス感染コホートのウイルス学的研究
参考文献
Choutka J.
Jansari V.
Hornig M.
岩崎亜希子
原因不明の急性感染症後症候群。
Nat. Med. 2022; 28: 911-923
https://doi.org/10.1038/s41591-022-01810-6
論文で見る
スコープス (114)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
アル・アリZ.
クシー Y.
ボウ B.
COVID-19の急性後遺症の高次元特性化。
Nature. 2021; 594: 259-264
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03553-9
論文で見る
スコープス (643)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
デイビスH.E.
マコーケルL.
ヴォーゲルJ.M.
Topol E.J.
ロングCOVID：主要な知見、メカニズム、および推奨事項。
Nat. Rev. Microbiol. 2023; 21: 133-146
https://doi.org/10.1038/s41579-022-00846-2
論文で見る
スコープス (329)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
メラド M.
ブリッシュC.A.
サルストF.
岩崎明彦
COVID-19の免疫学と免疫病理学。
Science. 2022; 375: 1122-1127
https://doi.org/10.1126/science.abm8108
論文で見る
スコープス (261)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
プレトリウス E.
ヴロック M.
ヴェンター C.
ベズイデンハウトJ.A.
ラウブシャーG.J.
スティーンカンプ J.
ケル D.B.
Long COVID/Post-Acute Sequelae of COVID-19（PASC）における持続性凝固蛋白病態は、抗プラスミンレベルの上昇を伴う。
Cardiovasc. Diabetol. 2021; 20: 172
https://doi.org/10.1186/s12933-021-01359-7
論文で見る
スコープス (163)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ダニ M.
ダークセンA.
タラボレッリP.
トロカストロ M.
パナゴプロス D.
サットン R．
リムP.B.
長いCOVID」における自律神経機能障害：根拠、生理学、管理戦略。
Clin. Med. 2021; 21: e63-e67
https://doi.org/10.7861/clinmed.2020-0896
論文で見る
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
シェンB.
Yi X.
Sun Y.
ビ X.
Du J.
Zhang C.
Quan S.
Zhang F.
Sun R.
Qian L.
et al.
COVID-19患者血清のプロテオームおよびメタボローム解析。
Cell. 2020; 182: 59-72.e15
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.032
論文で見る
スコープス (864)
パブコメ
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Shi D.
Yan R.
Lv L.
Jiang H.
Lu Y.
Sheng J.
Xie J.
Wu W.
Xia J.
Xu K.
他。
COVID-19患者の血清メタボロームは特徴的で予測的である。
Metabolism. 2021; 118154739
https://doi.org/10.1016/j.metabol.2021.154739
論文で見る
スコープス (69)
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ソン J.W.
ラム S.M.
ファン X.
Cao W.J.
Wang S.Y.
Tian H.
Chua G.H.
Zhang C.
Meng F.P.
Xu Z.
他。
COVID-19病態における代謝異常のオミックス駆動システムによる解明。
Cell Metab. 2020; 32: 188-202.e5
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.06.016
論文で見る
スコープス(300)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
トーマス T.
ステファノーニ D.
ライズJ.A.
ネムコフ T.
ベルトローネ L．
フランシス R.O.
ハドソン K.E.
ジムリングJ.C.
ハンセン K.C.
ホド E.A.
他
COVID-19感染はキヌレニンおよび脂肪酸代謝を変化させ、IL-6レベルおよび腎状態と相関する。
JCIインサイト。2020; 5e140327
https://doi.org/10.1172/jci.insight.140327
論文で見る
クロス
グーグル奨学生
Xiao N.
Nie M.
Pang H.
Wang B.
Hu J.
Meng X.
Li K.
Ran X.
Long Q.
Deng H.
ほか。
サイトカインと代謝物の統合解析により、COVID-19患者における免疫代謝リプログラミングが明らかになり、治療的意義が示唆された。
Nat. Commun. 2021; 12: 1618
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21907-9
論文で見る
スコープス (137)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
サドリエC.
アルブリッヒ・W.C.
ネオギ U.
ルンジャニ N.
ホーガン M.
オトゥール P.W.
オマホニーL.
COVID-19の急性後遺症患者における代謝の再配線とセロトニン枯渇。
アレルギー。2022; 77: 1623-1625
https://doi.org/10.1111/all.15253
論文で見る
スコパス (7)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Su Y.
Yuan D.
チェン・D.G.
Ng R.H.
Wang K.
Choi J.
Li S.
Hong S.
Zhang R.
Xie J.
他。
急性COVID-19後遺症を予期する複数の初期因子。
Cell. 2022; 185: 881-895.e20
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.014
論文で見る
日本
パブコメ
概要
全文
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グーグル奨学生
ペルーソ M.J.
ケリーJ.D.
Lu S.
ゴールドバーグ S.A.
デビッドソン M.C.
マトゥール S．
ダーステンフェルドM.S.
スピネリ M.A.
ホー・アール
タイ V．
他
SARS-CoV-2感染発症後の急性期症状およびQOLの持続性、大きさ、パターン：コホートの記述と測定方法。
オープンフォーラム Infect. Dis. 2022; 9: ofab640
https://doi.org/10.1093/ofid/ofab640
論文で見る
スコープス (33)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ベルガー M.
グレイ J.A.
ロスB.L.
セロトニンの拡大生物学。
Annu. Rev. Med. 2009; 60: 355-366
https://doi.org/10.1146/annurev.med.60.042307.110802
論文で見る
日本
PubMed
クロス
グーグル奨学生
安井文彦
松本祐子
山本直樹
真田哲弥
本田哲也
宗像貴志
伊藤康弘
小原正明
SARS-CoV-2 B.1.351変異体への感染は老化BALB/cマウスで致死的である。
Sci. Rep. 2022; 12: 4150
https://doi.org/10.1038/s41598-022-08104-4
論文で見る
スコープス (3)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ナタラジャン A.
ズリトニS.
ブルックスE.F.
バンス S.E.
ダーレンA.
ヘドリン H．
パーク R.M.
ハン A．
シュミットケ D.T.
Verma R.
他。
胃腸症状とSARS-CoV-2 RNAの糞便排出から、胃腸感染の長期化が示唆される。
Med (N Y). 2022; 3: 371-387.e9
https://doi.org/10.1016/j.medj.2022.04.001
論文で見る
スコープス(121)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
スワンクZ.
セヌッシ Y.
マニカス-ヒルZ.
ユー X.G.
リー・J.Z.
アルター G.
ウォルトD.R.
SARS-CoV-2スパイクの持続的循環はCOVID-19の急性後遺症と関連している。
Clin. Infect. Dis. 2022;
https://doi.org/10.1093/cid/ciac722
論文で見る
スコープス (60)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ツォルナー A.
コッホR.
ユキッチA.
フィスターA.
マイヤーM.
レスラー A.
キンペル J．
アドルフ T.E.
ティルグ H．
急性COVID-19は、炎症性腸疾患における腸内ウイルス抗原の持続性によって特徴づけられる。
Gastroenterology. 2022; 163: 495-506.e8
https://doi.org/10.1053/j.gastro.2022.04.037
論文で見る
スコープス (95)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ペルーソ M.J.
ライダーD.
Flavell R.
Wang Y.
Levi J.
ラフランキ B.H.
デヴォー・T.M.
バック A.M.
ムンター S.E.
アサレK.A.
他
マルチモーダル分子イメージングにより、COVID-19投与後2年までの組織ベースのT細胞活性化とウイルスRNAの持続性が明らかになった。
medRxiv. 2023; (Preprint at)
https://doi.org/10.1101/2023.07.27.23293177
記事で見る
スコープス (0)
クロス
グーグル奨学生
ゴー・D．
リム・J.C.T.
フェルナンデス S.B.
ジョセフ C.R.
エドワーズ S.G.
ネオ Z.W.
リー J.N.
カバジェロ S.G.
ラウ M.C.
ヨン J.P.S.
症例報告：長期COVID患者2人の組織におけるSARS-CoV-2ウイルスの残存抗原とRNAの持続性。
Front. Immunol. 2022; 13939989
https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.939989
論文で見る
スコープス (18)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Phetsouphanh C.
ダーリーD.R.
ウィルソン D.B.
ハウ A.
ムニエ C.M.L.
パテル S.K.
ジュノ J.A.
バレル L.M.
ケント S.J.
ドーア G.J.
他
軽度から中等度のSARS-CoV-2初感染後、免疫機能障害は8ヵ月間持続する。
Nat. Immunol. 2022; 23: 210-216
https://doi.org/10.1038/s41590-021-01113-x
論文で見る
スコープス (295)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ローガーH.M.
リヒトT.R.
健康と病気における微生物トリプトファン異化物。
Nat. Commun. 2018; 9: 3294
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05470-4
論文で見る
スコープス (865)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ダンロスF.X.
グラヘダ・イグレシアスC.
デュランS.
Sauvat A.
ルーミエ M.
カンタン D.
コロンバ E.
ロメール J.
ポムレ F.
バシアレッロG.
他。
COVID-19患者のメタボローム解析により、病期依存性および予後バイオマーカーが明らかになった。
Cell Death Dis. 2021; 12: 258
https://doi.org/10.1038/s41419-021-03540-y
論文で見る
スコープス (84)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
バルデスA.
モレノ L.O.
レロ S.R.
オルドゥーニャ A.
ベルナルド D.
シフェンテスA.
4つの異なる臨床段階にあるCOVID-19患者のメタボロミクス研究。
Sci. Rep. 2022; 12: 1650
https://doi.org/10.1038/s41598-022-05667-0
論文で見る
スコープス(32)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ジロン L.B.
ドウィープ・H.
Yin X.
Wang H.
ダムラ M.
ゴールドマン A.R.
ゴーマン N.
パーマー C.S.
タン・H.Y.
シャイク M.W.
他。
重症COVID-19患者における腸管透過性障害の血漿マーカー。
Front. Immunol. 2021; 12686240
https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.686240
論文で見る
スコープス (82)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ジロン L.B.
ペルーソ M.J.
ディン J.
ケニー G.
ジルバーシュタイン N.F.
コーシー J.
ホン K.Y.
ラスムッセン H.
ミラー G.E.
ビシェサリF.
他。
SARS-CoV-2の急性後遺症で真菌転座マーカーが上昇し、NF-κBシグナルを誘導する。
JCI Insight. 2022; 7e160989
https://doi.org/10.1172/jci.insight.160989
論文で見る
スコパス(15)
クロス
グーグル奨学生
フォルティエ M.E.
ケント・S.
アッシュダウンH.
プール S.
ボクサ P.
ルヘシG.N.
ウイルス模倣物質であるポリイノシン酸：ポリシチジル酸は、インターロイキン-1依存性の機序でラットに発熱を誘発する。
Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol： R759-R766
https://doi.org/10.1152/ajpregu.00293.2004
論文で見る
スコープス (268)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
朱X.
ルヴァスールP.R.
ミカエリス K.A.
バーファインド K.G.
マークスD.L.
ウイルスRNAへの曝露と病気行動には、異なる脳経路が関係している。
Sci. Rep. 2016; 629885
https://doi.org/10.1038/srep29885
論文で見る
スコープス (25)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ラマース M.M.
Beumer J.
ファン・デル・ファールトJ.
クヌープス K.
プシュホフ J.
ブリューゲム T.I.
ラベリ R.B.G.
ポール・ファン・シェイク J.
マイキティンA.Z.
デュイメルH.Q.
他
SARS-CoV-2はヒト腸管細胞に産生的に感染する。
Science. 2020; 369: 50-54
https://doi.org/10.1126/science.abc1669
論文で見る
スコープス(1081)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ゲブラーC.
王 Z.
ロレンツィJ.C.C.
ミュークシュF.
フィンキン S.
トクヤマ M.
チョー A.
ヤンコビッチ M.
シェーファー・ババジュー D.
オリベイラ T.Y.
他。
SARS-CoV-2に対する抗体免疫の進化。
Nature. 2021; 591: 639-644
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03207-w
論文で見る
スコープス (952)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
シンガーD.
カマルゴ S.M.R.
ラマダンT.
Schäfer M.
マリオッタ L.
ヘルツォーク B.
ヒュッゲル K.
ヴォルファー D.
ヴェルナー S．
ペニンガー J.M.
ヴェリーF.
Ace2欠損マウスにおける腸管アミノ酸吸収不全。
Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol： G686-G695
https://doi.org/10.1152/ajpgi.00140.2012
論文で見る
スコープス (78)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
橋本哲郎
ペルロT.
レーマン A.
トリシェロー J.
石黒浩之
パオリーノ M.
シグル V.
ハナダ T.
ハナダ R.
リピンスキー S.
他。
ACE2がアミノ酸栄養失調と微生物生態および腸内炎症に関連。
Nature. 2012; 487: 477-481
https://doi.org/10.1038/nature11228
論文で見る
スコパス (913)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ウルフK.
ブラウン A.
ヘーニンE.J.
ツェン Y.L.
クラフト P.
シューマン M.K.
ゴトル S.K.
チェン・W.
ヘルマンス H.M.
シュトールG.
ら
セロトニントランスポーター欠損マウスの血小板における部分的に欠損したストアオペレーテッドカルシウムエントリーとHem(ITAM)シグナル伝達。
PLoS One. 2016; 11e0147664
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0147664
論文で見る
スコパス (21)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
リヴァデネイラL.
ポズナーR.G.
マイスR.
フォンデビラ C.
ゴメス R.M.
シャットナー M.
ポリ(I:C)はI型インターフェロンを介して血小板の産生と機能をダウンレギュレートする。
血栓。Haemost. 2015; 114: 982-993
https://doi.org/10.1160/TH14-11-0951
論文で見る
スコープス (18)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Lee E.
Kim M.
Jeon K.
Lee J.
Lee J.S.
Kim H.S.
Kang H.J.
Lee Y.K.
免疫性血小板減少性紫斑病および本態性血小板減少症に関連した平均血小板量、血小板分布幅および血小板数。
研究室。Med. 2019; 50: 279-285
https://doi.org/10.1093/labmed/lmy082
論文で見る
スコープス (14)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ノラセターダL.
クンプーW.
ラッタリッタムロンE.
ラッタナータムテーT.
チャイ-アディサクソパC.
タンティウォラウィットA.
成人患者における血小板減少の原因を鑑別するための平均血小板容積の使用。
Hematol. Rep. 2019; 11: 7732
https://doi.org/10.4081/hr.2019.7732
論文で見る
スコープス（11）
PubMed
クロス
グーグル奨学生
シュメラーD.
ピカレリ M.M.
パス・ムンホスT.
ポリ・デ・フィゲイレド C.E.
ストウブ H.L.
自己免疫疾患における平均血小板容積と未熟血小板分画。
フロント。Med. 2017; 4: 146
https://doi.org/10.3389/fmed.2017.00146
論文で見る
スコープス (28)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
アナベル A.S.
エドゥアルド P.C.
ペドロ・アントニオ・H.C.
カルロス S.M.
フアナ N.M.
オノリオ T.A.
ニコラス V.S.
セルジオ・ロベルト A.R.
ヒト血小板はToll様受容体3を発現し、ポリI:Cに応答する。
Hum. Immunol. 2014; 75: 1244-1251
https://doi.org/10.1016/j.humimm.2014.09.013
論文で見る
スコープス (43)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ダトリ L.P.
エトゥレインJ.
リヴァデネイラL.
ラッポーニ M.J.
センチュリオン M.
チェン K．
イン H．
シャットナー M.
巨核球系におけるToll様受容体3の発現と機能性。
J. Thromb. Haemost. 2015; 13: 839-850
https://doi.org/10.1111/jth.12842
論文で見る
スコープス (66)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
諸富康弘
カナジ S.
ウォン E.
ルジェリ Z.M.
Kanaji T.
マウスにおける抗GPIα抗体誘発性血小板減少のメカニズム。
Blood. 2020; 135: 2292-2301
https://doi.org/10.1182/blood.2019003770
論文で見る
スコープス (17)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
カマル A.H.
テフェリA.
Pruthi R.K.
成人におけるプロトロンビン時間、活性化部分トロンボプラスチン時間、出血時間の異常の解釈と追求の仕方。
Mayo Clin. 2007; 82: 864-873
https://doi.org/10.4065/82.7.864
論文で見る
スコパス (271)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
アントゥネス M.
ビアラG.
新規物体認識記憶：神経生物学、テスト手順、およびその修正。
認知。プロセス。2012; 13: 93-110
https://doi.org/10.1007/s10339-011-0430-z
記事で見る
スコープス (1406)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
コステロD.A.
リンチ M.A.
Toll様受容体3の活性化は、インターフェロンβのグリア産生を介して、海馬ネットワークの興奮性を調節する。
Hippocampus. 2013; 23: 696-707
https://doi.org/10.1002/hipo.22129
論文で見る
スコパス (61)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
陳 C.
Gao R.
Li M.
Wang Q.
Chen H.
Zhang S.
Mao X.
Behensky A.
張 Z.
Gan L.
他。
細胞外RNA-TLR3シグナルは、術後認知機能障害モデルマウスにおける認知機能低下に寄与する。
Brain Behav. Immun. 2019; 80: 439-451
https://doi.org/10.1016/j.bbi.2019.04.024
論文で見る
スコープス (17)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
クラーク R.E.
ゾラ S.M.
Squire L.R.
海馬損傷後のラットにおける認識記憶の障害。
J. Neurosci. 2000; 20: 8853-8860
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.20-23-08853.2000
論文で見る
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
ドゥオーG.
リー・S.
アルファロ・アルマグロF.
アルトファーC.
ワン C.
マッカーシー P.
ランゲ F.
アンデルソン J.L.R.
グリファンティ L.
ダフ E.
他。
SARS-CoV-2はUKバイオバンクにおける脳構造の変化と関連している。
Nature. 2022; 604: 697-707
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04569-5
論文で見る
スコープス (546)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
Soung A.L.
ヴァンダーハイデンA.
ノルトヴィグ A.S.
シソコ C.A.
カノール P.
マリアーニ M.B.
ジアン X.
ブリッカー T.
ロソクリヤG.B.
アランゴV.
他。
COVID-19は中枢神経系のサイトカイン発現と海馬神経新生の消失を誘導する。
Brain. 2022; 145: 4193-4201
https://doi.org/10.1093/brain/awac270
論文で見る
スコープス (32)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
アレニナ N.
クレムピンF.
成人海馬神経新生におけるセロトニンの役割。
Behav. Brain Res. 2015; 277： 49-57
https://doi.org/10.1016/j.bbr.2014.07.038
論文で見る
スコープス (127)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
リヒター-レヴィンG.
セガールM.
セロトニン、老化と海馬の認知機能。
Rev. Neurosci. 1996; 7: 103-113
https://doi.org/10.1515/revneuro.1996.7.2.103
論文で見る
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ウィンテラーJ.
ステンペルA.V.
ドゥグラッツェT.
フェルディ C.
マジアシヴィリ N.
ジブコビッチ A.R.
プリラー J.
ソルテシュ I.
グロヴェリ T.
シュミッツD.
海馬におけるセロトニンによるフィードバック抑制の細胞タイプ特異的調節。
J. Neurosci. 2011; 31: 8464-8475
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.6382-10.2011
論文で見る
スコープス (22)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
クパリ J．
ヘリング M.
アギーレE.
カステロ-ブランコG.
エルンフォルス P.
迷走神経感覚ニューロンとその分子的特殊化のアトラス。
Cell Rep. 2019; 27: 2508-2523.e4
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.04.096
記事で見る
スコープス (178)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ボウ B.
クシー Y.
アル・アリZ.
COVID-19の2年後の急性後遺症。
Nat. Med. 2023; 29: 2347-2357
https://doi.org/10.1038/s41591-023-02521-2
論文で見る
スコープス (1)
クロス
グーグル奨学生
アゾリーニ E.
レヴィR.
サルティ R.
ポッツィ C.
モッルーラ M.
マントヴァーニ A.
Rescigno M.
医療従事者におけるBNT162b2ワクチン接種と入院を必要としない感染後の長期COVIDとの関連。
JAMA. 2022; 328: 676-678
https://doi.org/10.1001/jama.2022.11691
論文で見る
スコープス (83)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Xie Y.
ボウ B.
Al-Aly Z.
COVID-19の急性後遺症の重篤度（急性感染の重症度、人口統計、健康状態別）。
Nat. Commun. 2021; 12: 6571
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26513-3
論文で見る
スコープス(107)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
アル・アリZ.
ボウ B.
Xie Y.
画期的なSARS-CoV-2感染後の長いCOVID。
Nat. Med. 2022; 28: 1461-1467
https://doi.org/10.1038/s41591-022-01840-0
論文で見る
スコープス (252)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
パーム W.
トンプソンC.B.
哺乳類細胞の栄養獲得戦略。
Nature. 2017; 546: 234-242
https://doi.org/10.1038/nature22379
論文で見る
スコープス (244)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
プラッテン M.
ノレンE.A.A.
レーリッヒU.F.
ファラリーノ F.
オピッツC.A.
がん、神経変性、そしてそれ以外における共通の治療標的としてのトリプトファン代謝。
Nat. Rev. Drug Discov. 2019; 18: 379-401
https://doi.org/10.1038/s41573-019-0016-5
論文で見る
スコープス (637)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ゲブレヒウェットB.
Peerschke E.I.
補体と凝固：COVID-19による多臓器病理の重要な引き金。
J. Clin. Invest. 2020; 130: 5674-5676
https://doi.org/10.1172/JCI142780
論文で見る
スコープス (18)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
パッシーニ E.
コルセッティG.
ロマーノ C.
スカラベッリ T.M.
チェン・スカラベリ C.
サラヴォラッツ L.
ディオグアルディ F.S.
ロングコビド（PASC）症候群患者における血清代謝プロファイル：臨床的意義。
フロント。Med. 2021; 8714426
https://doi.org/10.3389/fmed.2021.714426
論文で見る
スコープス (34)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
スピロプロス A.C.
ボナカ M.P.
COVID-19の凝固障害の研究。
Lancet. 2022; 399: 118-119
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)01906-1
論文で見る
スコープス (17)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
プロアル A.D.
ヴァンエルザッカーM.B.
長期COVIDまたはCOVID-19の急性後遺症（PASC）：症状の持続に寄与すると考えられる生物学的因子の概要。
Front. Microbiol. 2021; 12698169
https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.698169
記事で見る
スコープス (326)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
アッシュマンT.
モセスR.
ヘップナーF.L.
ラドブルッフH.
SARS-CoV-2が我々の脳に及ぼす影響。
Immunity. 2022; 55: 1159-1172
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.06.013
記事で見る
スコープス (14)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
フロンテラJ.A.
サイモン N.M.
COVID-19の精神神経学的後遺症の診断と管理における知識のギャップを埋める。
JAMA Psychiatr.
https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry.2022.1616
論文で見る
スコープス (14)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
フェルナンデス＝カスタネダ A.
ルー P.
Geraghty A.C.
ソン E.
リー M.H.
ウッド J.
オディア M.R.
ダットン S.
シャマルダニ K.
Nwangwu K.
他。
軽度の呼吸器COVIDは、多系統の神経細胞およびミエリンの調節異常を引き起こす。
Cell. 2022; 185: 2452-2468.e2416
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.06.008
論文で見る
スコープス(130)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ビン N.R.
プレスコット S.L.
堀尾 N.
Wang Y.
チウ I.M.
リベレス S.D.
気道から脳への感覚経路が、インフルエンザによる体調不良を媒介する。
Nature. 2023; 615: 660-667
https://doi.org/10.1038/s41586-023-05796-0
論文で見る
スコパス (5)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マクヴェイ・ノイフェルド・K.A.
ビエネンストックJ.
バルワニA.
シャンパーニュ・ヨルゲンセン K.
マオ Y.
ウェスト C.
リュー Y.
スレット M.G.
クンツェ W．
フォーサイスP.
経口選択的セロトニン再取り込み阻害薬は迷走神経依存性の腸-脳シグナルを活性化する。
Sci. Rep. 2019; 914290
https://doi.org/10.1038/s41598-019-50807-8
論文で見る
スコープス (57)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ヴァンエルザッカーM.B.
迷走神経感染から慢性疲労症候群：精神神経免疫学的仮説。
医学。仮説。2013; 81: 414-423
https://doi.org/10.1016/j.mehy.2013.05.034
論文で見る
スコープス (35)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ボネU.
ユッケルG.
COVID-19の成績：向精神薬の使用は違いをもたらすか？抗うつ薬の有益な効果に関するエビデンスの蓄積-スコープレビュー。
J. Clin. Psychopharmacol. 2022; 42: 284-292
https://doi.org/10.1097/JCP.0000000000001543
論文で見る
スコープス (7)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
リー・T.C.
ヴィゴッド S.
ボルトリューシ・クーヴァル É.
ハヌラ R.
ブールウェア D.R.
レンゼ E.J.
ライアセンA.M.
マクドナルドE.G.
入院予防のためのCOVID-19の外来管理に対するフルボキサミン：系統的レビューとメタ解析。
JAMA Netw. Open. 2022; 5e226269
https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2022.6269
論文で見る
スコープス (41)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マハディ・M.
エルマンL.
レテリイ J.M.
バーリント B.L.
COVID-19の治療における抗うつ薬フルオキセチンとフルボキサミンの潜在的役割。
Int. J. Mol. Sci. 2022; 233812
https://doi.org/10.3390/ijms23073812
論文で見る
スコープス (11)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Reis G.
ドス・サントス・モレイラ・シルヴァ E.A.
シルバ D.C.M.
タバネL.
ミラグレス A.C.
フェレイラ T.S.
ドス・サントス C.V.Q.
デ・ソウザ・カンポス V.H.
ノゲイラ A.M.R.
デ・アルメイダA.P.F.G.
他
COVID-19患者の救急治療と入院のリスクに対するフルボキサミンによる早期治療の効果：TOGETHER無作為化プラットフォーム臨床試験。
Lancet. Glob. Health. 2022; 10: e42-e51
https://doi.org/10.1016/S2214-109X(21)00448-4
記事で見る
スコープス(224)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Wen W.
チェン C.
Tang J.
Wang C.
Zhou M.
Cheng Y.
Zhou X.
ウー Q.
張 X.
Feng Z.
他
COVID-19に対する3つの新規経口抗ウイルス薬（モルヌピラビル、フルボキサミン、パクスロビッド）の有効性と安全性：メタアナリシス。
Ann. Med. 2022; 54: 516-523
https://doi.org/10.1080/07853890.2022.2034936
論文で見る
スコープス(210)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
Zheng W.
Sun H.L.
Cai H.
Zhang Q.
Ng C.H.
Xiang Y.T.
COVID-19に対する抗うつ薬：系統的レビュー。
J. Affect. Disord. 2022; 307: 108-114
https://doi.org/10.1016/j.jad.2022.03.059
論文で見る
スコープス (6)
クロス
グーグル奨学生
ブラウン L.A.
バレンタイン E.
Zhu Y.
マッギンレー E.L.
ペジンL.
アブラモフB.
SARS-CoV-2感染急性後遺症における認知障害へのうつ病の特異的寄与。
Brain Behav. Immun. Health. 2022; 22100460
https://doi.org/10.1016/j.bbih.2022.100460
論文で見る
スコープス (5)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ホフマン M.
クライネ・ウェーバーH.
シュローダー S.
クリューガーN.
ヘルラーT.
エリクセン S.
シアーゲンス T.S.
ヘルラー G.
ウー N.H.
ニッチェ A.
他
SARS-CoV-2の細胞侵入はACE2とTMPRSS2に依存し、臨床的に実績のあるプロテアーゼ阻害剤によって阻止される。
Cell. 2020; 181: 271-280.e8
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.052
論文で見る
スコパス(12600)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Cui L.
リー Y.H.
テイン T.L.
ファン J.
Pang J.
Ooi E.E.
レオ Y.S.
オン C.N.
タネンバウム S.R.
血清メタボロミクスは、デング熱の初期段階における重症デング熱の予測因子としてのセロトニンを明らかにした。
PLoS Negl. Trop. Dis. 2016; 10e0004607
https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0004607
論文で見る
スコープス (59)
クロス
グーグル奨学生
シート・R.C.S.
クエック A.M.L.
リムE.C.H.
デング熱感染における感染後疲労症候群。
J. Clin. Virol. 2007; 38: 1-6
https://doi.org/10.1016/j.jcv.2006.10.011
論文で見る
スコープス(107)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ルード C.
タイデン H.
ガルストランドB.
クリント C.
ウェングレンC.
ニールセン C.T.
ヒーガード N.H.H.
ヨンセン A.
カーン R.
ベングトソンA.A.
I型インターフェロンを介したセロトニン合成の偏りは、全身性エリテマトーデスの重症化と関連している。
PLoS One. 2015; 10e0125109
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0125109
論文で見る
スコープス (44)
クロス
グーグル奨学生
サン・エルナンデス A.M.
シン C.
バレロ D.J.
ニサール J.
トルヒーヨ・ラミレス J.I.
コタリ K.K.
イソラ S.
ゴードン D.K.
多発性硬化症とセロトニン：治療応用の可能性。
Cureus. 2020; 12e11293
https://doi.org/10.7759/cureus.11293
記事で見る
クロス
グーグル奨学生
マイヤーホフ J.
ドーシュC.A.
全身性エリテマトーデスにおける血小板セロトニン濃度の低下。
Arthritis Rheum. 1981; 24: 1495-1500
https://doi.org/10.1002/art.1780241207
論文で見る
スコパス (26)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
トンプソン R.C.
サイモンズN.W.
ウィルキンスL.
チェン E.
デル・ヴァレ D.M.
ホフマン G.E.
セルビア C．
フェネシーB.
ムスカス K．
Francoeur N.J.
ほか
COVID-19急性期の分子状態から、長期にわたる後遺症の異なる病因が明らかになった。
Nat. Med. 2023; 29: 236-246
https://doi.org/10.1038/s41591-022-02107-4
論文で見る
スコープス (7)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マシュー D.
ジャイルズJ.R.
バクスター A.E.
オールドリッジ D.A.
グリーンプレートA.R.
ウー J.E.
アラニオ C.
クリ・セルバンテスL.
パンペナ M.B.
ダンドレアK.
他。
COVID-19患者のディープ免疫プロファイリングにより、治療的意義のある明確な免疫型が明らかになった。
Science. 2020; 369eabc8511
https://doi.org/10.1126/science.abc8511
論文で見る
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ライリーJ.P.
アンダーソン B.J.
ハドック K.M.
ダン T.G.
カジ A.
トンマシーニ A.
チャールズ D．
シャシャティ M.G.S.
ミケルセン M.E.
クリスティ J.D.
マイヤーN.J.
好中球減少性敗血症は明確な臨床的および生物学的特徴と関連している：重症敗血症のコホート研究。
Crit. Care. 2016; 20: 222
https://doi.org/10.1186/s13054-016-1398-y
論文で見る
スコープス (35)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
クローバーP.J.
ミュラーW.J.
ロビンソンG.W.
ファイファー R.M.
山路 D.
Hennighausen L.
マウス乳腺上皮からSTAT1を欠損させるとNeu誘導性腫瘍負担が増加する。
Neoplasia. 2010; 12: 899-905
https://doi.org/10.1593/neo.10716
論文で見る
スコープス (79)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ペルーソ M.J.
ダイチマンA.N.
トーレスL.
アイヤー N.S.
ムンター S.E.
ニクソン C.C.
ドナテッリ J.
タイン C.
タカハシ S.
ハキム・J.
他
COVID-19による回復者における長期的なSARS-CoV-2特異的免疫・炎症反応。
Cell Rep.
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109518
論文で見る
スコープス (81)
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
三好秀典
スタッペンベック T.S.
スフェロイド培養における消化管幹細胞の試験管内膨張と遺伝子改変。
Nat. Protoc. 2013; 8: 2471-2482
https://doi.org/10.1038/nprot.2013.153
論文で見る
スコープス (439)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
佐藤智子
シュタンゲD.E.
フェランテ M.
ヴリース R.G.J.
ヴァン・エス J.H.
ヴァン・デン・ブリンク S.
ヴァン・ホウト W.J.
プロンク A.
ヴァン・ゴープ J.
シエルセマ P.D.
Clevers H.
ヒト結腸、腺腫、腺癌およびバレット上皮からの上皮オルガノイドの長期拡張。
Gastroenterology. 2011; 141: 1762-1772
https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.07.050
論文で見る
日本消化器病学会
パブコメ
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
水谷隆
クレバースH.
初代腸管上皮オルガノイド培養。
Methods Mol. Biol. 2020; 2171: 185-200
https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0747-3_11
論文で見る
スコープス (16)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
デカイパーI.M.
マインダースM.
ファン・デ・ヴィーヴァーE.
デ・コルテD.
Porcelijn L.
デ・ハース M.
エブル J.A.
ゼーガー K.
ルテラ S.
パリアーラD.
他。
フローサイトメトリーを用いた新規血小板凝集測定法。
Blood. 2013; 121: e70-e80
https://doi.org/10.1182/blood-2012-06-437723
論文で見る
スコープス(117)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ハン W.
デ・アラウージョ I.E.
マウス頚結節神経節の解剖と外科的アプローチ。
STAR Protoc. 2021; 2100474
https://doi.org/10.1016/j.xpro.2021.100474
論文で見る
スコパス (6)
クロス
グーグル奨学生
リン Y.T.
チェン・J.C.
後根神経節の単離と初代培養による神経伝達物質放出の研究。
J. Vis. Exp. 2018；
https://doi.org/10.3791/57569
論文で見る
スコープス (28)
Crossref
グーグル奨学生
ランフィア D.E.
ギブスJ.J.
Li J.
She R.
ペトゥッチ C.
カルバー J.A.
タン・W.H.W.
ピント Y.M.
ウィリアムズ L.K.
サバ・H.N.
ガーデル S.J.
心不全患者における血漿の標的メタボロームプロファイリングと生存率。
JACC. Heart Fail. 2017; 5: 823-832
https://doi.org/10.1016/j.jchf.2017.07.009
論文で見る
スコープス (49)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ガーデル S.J.
チャン X.
カプールN.
ペトゥッチ C.
コーエン P.M.
後肢除荷による筋萎縮のメタボローム解析。
Methods Mol. Biol. 2019; 1996: 297-309
https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9488-5_22
論文で見る
スコープス (2)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
オドリッツィ P.M.
ポーケンK.E.
ペイリーM.A.
シャープ A.
ウェリー E.J.
PD-1の遺伝的欠失は、終末分化した疲弊したCD8+T細胞の蓄積を促進する。
J. Exp. Med. 2015; 212: 1125-1137
https://doi.org/10.1084/jem.20142237
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スコープス (301)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ブルジンスキーL.C.
ピューN.
クラーク M.C.H.
血小板分離と活性化アッセイ。
Bio. Protoc. 2019; 9e3405
https://doi.org/10.21769/BioProtoc.3405
論文で見る
スコープス (6)
クロス
グーグル奨学生
ムータ V.K.
リンドグレンC.M.
エリクソン K.F.
スブラマニアン A.
シハグ S.
レハール J.
プイグサーバー P.
カールソン E.
リダーストロール M.
ラウリラ E.
et al.
酸化的リン酸化に関与するPGC-1α応答遺伝子は、ヒト糖尿病において協調的にダウンレギュレートされる。
Nat. Genet. 2003; 34: 267-273
https://doi.org/10.1038/ng1180
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日本学術振興会特別研究員
PubMed
クロス
グーグル奨学生
スブラマニアンA.
タマヨ P.
ムータ V.K.
ムカルジー S.
イベートB.L.
ジレット M.A.
パウロビッチ A．
ポメロイ S.L.
ゴルブ T.R.
ランダー E.S.
メシロフ J.P.
遺伝子セット濃縮解析：ゲノムワイド発現プロファイルを解釈するための知識ベースのアプローチ。
Proc. Natl. Sci. USA. 2005; 102: 15545-15550
https://doi.org/10.1073/pnas.0506580102
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(株)スクープス(29555)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
スチュアート T.
バトラーA.
ホフマンP.
ハーフェマイスター C.
パパレキシ E．
モーク3世 W.M.
ハオ Y．
ストエッキウス M．
スミベルト P．
Satija R.
シングルセルデータの包括的統合。
Cell. 2019; 177: 1888-1902.e21
https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.031
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スコープス (5601)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ハーフェマイスターC.
Satija R.
正則化負の二項回帰を用いた単一細胞RNA-seqデータの正規化と分散の安定化。
Genome Biol.
https://doi.org/10.1186/s13059-019-1874-1
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スコープス (1298)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
論文情報
出版履歴
出版 2023年10月16日
受理受理：2023年9月13日
改訂版受理 2023年7月27日
受理：2023年7月27日 2022年8月4日受理
出版段階
インプレス、ジャーナル予稿集
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.013

著作権
© 2023 The Authors. 発行：エルゼビア社
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図
図サムネイルfx1
グラフィカルアブストラクト
図サムネイルgr1
図1PASCにおけるセロトニン欠乏症
図1PASCにおけるセロトニン欠乏
図S1図1に関連するPASC患者1,540人のコホートにおける症状クラスター
図サムネイルfigs2
図S2図1に関連したPASCにおける代謝物の変化
図のサムネイルgr2
図2ウイルス性炎症がセロトニン欠乏を引き起こす
サムネイル図3
図S3図2に関連したウイルス性炎症の特徴
図サムネイルgr3
図3ウイルス性炎症は腸のアミノ酸吸収に関与する遺伝子を抑制する
図サムネイルfigs4
図S4ウイルス性炎症が代謝産物量に及ぼす影響（図3関連
図S5ウイルスの炎症が代謝産物量に及ぼす影響
図S5図4に関連したウイルス性炎症の転写への影響
サムネイルgr4
図4ウイルス炎症による腸内遺伝子発現変化のメカニズム
図サムネイルgr5
図5ウイルス性炎症は腸管でのアミノ酸吸収を阻害する
図サムネイルfigs6
図S6図6に関連するウイルス性炎症時の血液パラメータ
図サムネイルgr6
図6ウイルス性炎症が血小板減少とセロトニン代謝回転を促進する
図のサムネイルfigs7
図S7図7に関連したウイルス性炎症中の認知能力
図サムネイルgr7
図7セロトニン欠乏は迷走神経シグナルを介して認知機能障害を引き起こす
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