2017 Fiscal Year Annual Research Report
Functions of fuctionally silent potassium channels in macrophages
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16K15127
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
鈴木 良明 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 助教 (80707555)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 薬理学 / 薬学 / 生体分子 / 生物物理 / 免疫 / Ca2+シグナル / イオンチャネル / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マクロファージ（Mφ）は自然免疫系において非常に重要な役割を担っている。Mφの主な機能として、生体外から侵入した異物の貪食作用、貪食した異物の情報を他の免疫細胞に伝える抗原提示作用、他の免疫細胞の活性化をコントロールするサイトカインの産生作用などが挙げられる。Mφは一連の免疫応答を引き起こすために、細胞外の環境変化を感知し、細胞内に情報を伝達する多様な機構を備えている。この情報伝達機構の一つに、イオンチャネルによる細胞膜電位の制御がある。本研究では、Mφの活性化状態で発現レベルが大きく変動する内向き整流性K+チャネル（Kir2）の生理的役割を明らかにすることを目的とした。
まず、マウス骨髄由来Mφを用いてホールセルパッチクランプ法により膜電流を測定した結果、Kir2.1とKir2.2由来の内向き整流性電流が観察された。ストア作動性Ca2+流入（SOC）に対するKir2活性の影響を調べたところ、Kir2活性はSOC活性を上昇させることが明らかになった。SOC活性は様々な細胞で分化・増殖などに関与することが知られている。そこで、Kir2の特異的阻害剤である低濃度Ba2+を用いて、単球からMφへの分化に対するKir2の関与を調べた。しかし、Mφの分化に対するKir2の関与は認められなかった。さらに細胞増殖やビーズ貪食に対するKir2の影響を調べたが、いずれの場合もBa2+投与による変化は見られなかった。
一方、LPSで刺激してM1に分化させると、Kir2.1のmRNAレベルおよび電流量は有意に低下した。またM1時では、静止膜電位の脱分極シフトと静止時の細胞内Ca2+濃度の低下が観察された。M1状態のMφに対してKir2.1を過剰発現させると、LPS刺激後のサイトカイン産生（IL-1bやTNFaなど）は有意に低下した。
以上より、Kir2.1はMφのM1状態への分化に対する抑制因子の1つとして機能すると推測される。
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