Neutrophil primary granule proteins HBP and HNP1–3 boost bacterial phagocytosis by human and murine macrophages

Oliver Soehnlein, et al. J. Clin. Invest. 118: 3491–3502 (2008)

報告者：連國廷                           時間：14:00~15:00, May 27, 2009

講評老師：謝奇璋 醫師             地點：Room 601

摘要：

白血球在人體的先天性免疫機制中扮演著重要的第一線防禦角色，當人體部位被外來病原菌入侵發生感染時，在感染部位附近的白血球便會受到吸引而進入感染的部位將這些外來的病原菌給吞噬清除並且釋放顆粒性白血球細胞中的顆粒蛋白質(granule proteins)來幫助調節免疫防禦機制的啟動。在顆粒性白血球的顆粒蛋白質中含有多種不同的抗微生物蛋白、蛋白質分解酶以及免疫調節物質的受體蛋白。先前的文獻中指出，在嗜中性白血球的初級顆粒(primary granule)中，heparin-binding protein (HBP)與human neutrophil peptides (HNPs)這兩類的蛋白質可以黏附在外來的病原菌上，藉由調理作用(opsonization)來提升巨噬細胞對外來病原菌的吞噬能力。然而，在本篇論文作者先前的研究中所發現，嗜中性白血球所分泌的顆粒蛋白質可以藉由直接刺激活化巨噬細胞，來提升巨噬細胞的吞噬能力。為了了解顆粒蛋白質中可以刺激活化巨噬細胞的主要物質與其作用機制，作者將嗜中性白血球中各種顆粒的蛋白質分離純化出來加以分析後，發現HBP與HNP1–3這兩種從初級顆粒中所分離出來的蛋白質可以直接刺激活化巨噬細胞，提升巨噬細胞對那些被IgG抗體所調理過的病原菌(IgG-opsonized pathogen)的吞噬能力。而更進一步的研究發現，HBP與HNP1–3在刺激巨噬細胞後，可以活化巨噬細胞，使其分泌出TNF-α與IFN-γ來自我刺激，而使得巨噬細胞表面大量表達CD32與CD64這兩種IgG抗體的受體蛋白，巨噬細胞便可以藉此來提升對被IgG抗體所調理過的病原菌的吞噬能力，而作者也證實HBP是藉由與巨噬細胞表面上的β2 integrins結合來刺激活化巨噬細胞。根據本文的研究結果，我們可以更加了解白血球顆粒蛋白質對於提升巨噬細胞的吞噬能力與對抗外來病原菌的相關機制。

參考資料：

1.      Faurschou M., Borregaard N. 2003. Neutrophil granules and secretory vesicles in inflammation. Microbes Infect. 5: 1317–1327.

2.      Heinzelmann, M., et al. 1998. Heparin binding protein (CAP37) is an opsonin for Staphylococcus aureus and increases phagocytosis in monocytes. Inflammation. 22: 493–507.

3.      Soehnlein O., et al. 2008. Neutrophil secretion products regulate anti-bacterial activity in monocytes and macrophages. Clin Exp Immunol. 151: 139-145.