感染時にみられる好中球のエネルギー産生の場の変更機構の解明

阐明感染过程中中性粒细胞能量产生场改变的机制

基本信息

批准号：
21K08487
负责人：
真崎雄一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08487/
关键词：
好中球ミトコンドリア MFN2

项目摘要

好中球は、感染初期に働く重要な免疫細胞の一つである。通常、好中球は、活性酸素種の産生を抑えるために、解糖系を用いてATPを産生している。しかし、体内に病原体が侵入すると、大量のATPを必要とするため、ミトコンドリアを使ってATPを産生するようになる。これまでに、申請者は、ジメチルスルホキシドによってHL-60細胞を好中球細胞様へ分化させた細胞（dHL-60細胞）を細菌性ペプチドN-formyl-Met-Leu-Phe（fMLP）で刺激すると、極めて短時間にミトコンドリアの形態が変化し、酸化的リン酸化の量が増加すること。ミトコンドリア融合関連タンパク質Mitofusin 2（MFN2）の発現を抑えると、ミトコンドリアの形態変化と酸化的リン酸化の量が減少すること。また、fMLPの刺激による遊走能（ケモタキシス）も減少することを明らかにし報告した。さらに、最近、dHL-60細胞で、MFN2結合タンパク質の発現を抑えると、ミトコンドリアの形態変化とケモタキシスが抑えられるという結果を得ている。そこで、本研究では、MFN2とMFN2結合タンパク質の関係を中心に、感染に伴って起こる好中球のエネルギー産生の場（ATP産生の場）の変更機構を明らかにすることを目的とし研究を開始した。昨年度までに、MFN2結合タンパク質のノックアウトマウスから得た好中球を用い、MFN2結合タンパク質のノックアウトマウスから得た好中球では、正常マウスの好中球と比べ、ケモタキシスが減少することを明らかにしている。今年度は、このメカニズムを明らかにするために、dHL-60細胞を使って解析した。その結果、MFN2結合タンパク質の発現を抑えると、MFN2と同様、酸化的リン酸化の量が減少すること。さらに、MFN2のGTP結合活性が低下することが明らかになった。

中性粒细胞是在感染早期起作用的重要免疫细胞之一。中性粒细胞通常使用糖酵解产生ATP来抑制活性氧的产生。但是，当病原体进入人体时，它们需要大量的ATP，这会导致线粒体产生ATP。迄今为止，申请人已经用二甲基硫氧化物刺激了HL-60细胞（DHL-60细胞）与细菌肽N-甲基甲基 - leu-phe（FMLP）的中性粒细胞样分化，并在极度短时间内增加了氧化量的量，并增加了线粒体形态的变化。线粒体融合相关蛋白丝线2（MFN2）的表达减少了线粒体形态和氧化磷酸化的量。我们还透露，还降低了由FMLP刺激引起的迁移能力（趋化性）。此外，最近，DHL-60细胞中MFN2结合蛋白的表达抑制了线粒体形态学变化和趋化性。因此，这项研究始于阐明改变感染的中性粒细胞能量产生（ATP生产领域）的机制，重点是MFN2和MFN2结合蛋白之间的关系。到去年，使用MFN2结合蛋白获得的敲除小鼠获得的中性粒细胞已被用来揭示与正常小鼠中性小鼠的中性粒细胞相比，从用MFN2结合蛋白的敲除小鼠获得的中性粒细胞中的趋化性降低。今年，我们使用DHL-60细胞分析了这种机制。结果，像MFN2一样，抑制MFN2结合蛋白的表达减少了氧化磷酸化的量。此外，揭示了MFN2的GTP结合活性降低。