Epigenetics regulation of neutrophil extracellular traps by fatty acids

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本年度は短鎖脂肪酸である酢酸のNETosis促進機構を解析した。その結果、1 mM、10 mMの酢酸ナトリウムを添加した際に、好中球に分化したnHL-60細胞では、A23187、およびPMA刺激ともにNETosisを促進させた。ROS測定の結果、酢酸ナトリウム添加した場合はROSの産生を抑える傾向にあった。また、Western blottingでペプジルアルギニンデイミナーゼ４（PAD4）の発現を解析した結果、酢酸ナトリウム添加ではPAD4の発現量は変化しなかった。また、ヒストンH3のシトルリン化を検出した結果、酢酸ナトリウム添加で有意にシトルリン化が亢進した。従って、酢酸ナトリウムが、NETosisを亢進するのは、酢酸ナトリウム処理によるPAD4の発現促進ではなく、酵素活性化が関与することが考えられた。このNETosis促進作用を解析したところ一部は、細胞表面の短鎖脂肪酸受容体であるGPR43を介していることが、GPR43アゴニストを用いた解析で明らかとなった。すなわち、GPR43を介したシグナル伝達がPAD4の酵素活性化につながる可能性が考えられた。また、酢酸は細胞膜受容体を介さなくても細胞内に移行するので、細胞内での酢酸濃度の上昇がNETosis促進に関係する可能性を解析した。解析の結果、酢酸を添加すると細胞内のアセチルCoA濃度が上昇し、ヒストンアセチル化が亢進することが明らかとなった。詳細に解析した結果、ヒストンアセチル化はヒストンH3のK9、K14のアセチル化が亢進することが明らかとなった。ヒストンアセチル化は、シトルリン化と同様にクロマチン脱凝縮を促進することが報告されているおり、さらにヒストンH3のアセチル化はシトルリン化を促進することも報告されているので、酢酸によるNETosis促進作用に、ヒストンアセチル化も一因となる可能性が考えられた。