ISSN: 2155-9899
ゲルダ・ヴェンター、ミーツケ・ヴィジャース、フランク・TJJ・エルレマンス、ガネーシュ・マンジェリ、ジャック・AM・フランセン、ベ・ウィリンガ
背景:マクロファージは、異なる発生起源を持つ高度に特殊化した免疫細胞であり、ほぼすべての組織で多様な機能状態を連続的に保っています。組織の恒常性と病原体に対する防御において複雑な役割を果たすために、マクロファージは組織ニッチ内の異質な外因性栄養条件に耐え、分化状態、機能的特殊化、免疫チャレンジによって決まる内因性代謝要求の変動に対処できなければなりません。本研究の目的は、マクロファージの運命と免疫エフェクター機能における代謝的特殊化と多様性がどのように結びついているかについて、より深い洞察を得ることです。
方法:発生起源と分極能力が大きく異なる2つのマクロファージ細胞系統、RAW 264.7細胞とMaf-DKO細胞のin vitro表現型特性を分析しました。生化学的、細胞生物学的アプローチおよび走査型電子顕微鏡を用いて、増殖能、細胞表面および細胞形状の形態学的外観、形態動力学ポテンシャルの指標としての貪食活性との関連で、これら 2 種類のマクロファージの代謝プロファイルを研究しました。
結果:解糖酵素ヘキソキナーゼ (HK)、ピルビン酸キナーゼ (PK-M2)、乳酸脱水素酵素、ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ (Nampt) のレベル、グルコースおよび酸素消費量と乳酸生成率、および NAD(P)(H) の細胞内濃度と酸化還元比を含む炭水化物代謝の全体的な特徴の比較により、RAW 264.7 細胞と Maf-DKO 細胞は両方とも解糖の使用に大きく依存している点で著しく類似していることがわかりました。この点で、これらは一次マクロファージと多くの特性を共有しています。驚くべきことに、この均一な代謝シグネチャは行動機能の類似性にはつながっておらず、RAW 264.7 細胞は増殖率が著しく高いのに対し、Maf-DKO 細胞は形態力学的に活性が高く、表面膜突起が著しく多く形成され、補体オプソニン化粒子をはるかに効率的に貪食するようです。
結論:中間炭水化物代謝における解糖の全体的な速度は 2 つの細胞系統で同様ですが、Maf-DKO 細胞の高い形態力学的活性を促進するため、または急速に増殖する RAW 264.7 細胞の細胞増殖を維持するために、この重要な経路を異なる方法で使用できると結論付けています。私たちの研究結果は、マクロファージは解糖の迅速な応答時間を一様に好む可能性があるという考えと一致しています。この経路により、免疫機能に必要なあらゆる短期間のエネルギー需要を満たす能力がマクロファージに提供されるためです。