Elucidation of the mechanisms of neutrophil mitochondrial fusion in infection

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K08423
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Mazaki Yuichi 北海道大学, 医学研究院, 講師 (60311304)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 好中球 / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

Neutrophils rapidly migrate to infection sites after the recognition of invaders. Previously, we found that mitochondrial morphology changes to a tubular form after fMLP stimulation. In addition, mitochondria oxidative phosphorylation (OXPHOS) activity significantly increased after fMLP stimulation. In this study, we examined mechanisms of mitochondrial morphology changes after fMLP stimulation. We found that the silencing of mitochondrial fusion protein Mitofusin 2 (MFN2) suppresses mitochondrial morphological changes. Furthermore, MFN2 silencing suppressed OXPHOS activation and chemotaxis upon fMLP stimulation.

Free Research Field

感染症内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

好中球は、感染初期に働く重要な免疫細胞の一つであり、好中球のミトコンドリアの形態異常は、易感染性になる原因の一つとして報告されている。今回、本研究によって、MFN2が、ミトコンドリアの形態変化、酸化的リン酸化、走化性に重要な役割を果たしていることが明らかになった。この知見は、易感染患者にみられる病因遺伝子の発見に貢献するだけでなく、好中球以外の短時間で病原体に応答する生体防御機構を解明するうえで重要な手がかりになると考えられる。