Pathological role of Carbon Particle Receptors in environmental lung diseases

これまでに我々はカーボンナノチューブ（CNT）を認識する免疫受容体としてT cell mucin immunoglobulin (Tim) 4を同定し、Tim4の細胞外芳香族アミノ酸クラスターとCNT表面とのaromatic-aromatic interactionが安定して結合することを明らかにしてきた（Omori et al., Cell Rep., 2021）。この結合様式から我々は、Tim4はベンゼン環を主体とするポリスチレン（PS）マイクロプラスチックも認識するのではないかと考え、本研究でその可能性を検討した。PSマイクロプラスチックとして平均粒子径0.1 umおよび0.8 umのPS粒子を用い、Tim4への結合を解析した結果、両PS粒子ともTim4の芳香族アミノ酸クラスターに結合することが判明した。さらにこれらPS粒子がCNTと同様に炎症を引き起こすか否かについてマウスマクロファージを用いて検討した。その結果、CNTを取り込んだマクロファージは炎症性サイトカインのIL-1betaの分泌を顕著に誘導したが、PS粒子を取り込んだマクロファージはほとんど誘導しなかった。これらの結果は、PSマイクロプラスチックはCNTと同様にTim4を介してマクロファージに取り込まれるが、CNTとは異なり、顕著な急性炎症を引き起こす危険性は低いことを示唆する（Kuroiwa et al., Sci. Total Environ., 2023）。

これまでに我々はカーボンナノチューブ（CNT）を認識する免疫受容体としてT cell mucin immunoglobulin (Tim) 4を同定し、Tim4の細胞外芳香族アミノ酸クラスターとCNT表面とのaromatic-aromatic interactionが安定して結合することを明らかにしてきた（Omori et al., Cell Rep., 2021）。この結合様式から我々は、Tim4はベンゼン環を主体とするポリスチレン（PS）マイクロプラスチックも認識するのではないかと考え、本研究でその可能性を検討した。PSマイクロプラスチックとして平均粒子径0.1 umおよび0.8 umのPS粒子を用い、Tim4への結合を解析した結果、両PS粒子ともTim4の芳香族アミノ酸クラスターに結合することが判明した。さらにこれらPS粒子がCNTと同様に炎症を引き起こすか否かについてマウスマクロファージを用いて検討した。その結果、CNTを取り込んだマクロファージは炎症性サイトカインのIL-1betaの分泌を顕著に誘導したが、PS粒子を取り込んだマクロファージはほとんど誘導しなかった。これらの結果は、PSマイクロプラスチックはCNTと同様にTim4を介してマクロファージに取り込まれるが、CNTとは異なり、顕著な急性炎症を引き起こす危険性は低いことを示唆する（Kuroiwa et al., Sci. Total Environ., 2023）。