好中球の活性酸素産生機序の組織化学的分子生物学的研究

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ヒト好中球は細菌感染に対し生体防御を行う重要な細胞で、活性酸素を産生し、殺菌作用を獲得することが知られている。好中球における活性酸素産生機序と刺激応答について検討を行った。ヒト好中球には特殊顆粒、アズ-ル顆粒以外に、最近、これらの顆粒とは全く異なるゼラチナーゼ顆粒、分泌顆粒が存在することが知られている。特に分泌顆粒はアルカリ性ホスファターゼ(ALPase)活性があり、ホルボールエステルや走化性ペプチドによる細胞刺激により互いに癒合し、最終的に細胞膜と癒合し脱顆粒する。細胞膜をカチオン化フェリチンやネイチブフェリチンで標識し、NADPH oxidase活性をSteinbeckらのDAB/Mn法により検出し、活性酸素の産生部位を検出した所、未刺激では細胞質内に広く分布する短桿状の分泌顆粒にこの酵素活性が局在し、細胞刺激により脱顆粒した。Ce塩を捕捉剤とするALPase活性の検出とNADPH oxidase活性の検出を同時に行うとこれらの酵素は共に分泌顆粒に局在することが判明した。これらの所見は、従来細胞膜に活性酸素の産生部位があるとする説とは異なり、細胞刺激により、先ず活性酸素は細胞質内の分泌顆粒で産生されることが明らかとなった。次に、NADPD oxidaseの活性化に不可欠なGTP結合タンパク質の活性化を検討するため、GTPγS処理を行って活性酸素の産生部位の動態を組織化学的に観察した所、分泌顆粒は互いに融合し、最終的に細胞膜と癒合し脱顆粒を惹起することが観察された。このことよりGTPγSによりGTP結合タンパク質が活性化され、分泌顆粒に存在するチトクロームb558に結合し、また、プロテインキナーゼCの活性化によるp47phoxのリン酸化とp67phoxの結合を促し、NADPH oxdaseを活性化し、活性酵素を産生することを示している。