PTEN讓移動中的噬中性球具有’優先選擇’趨化訊息與防止其他訊息’干擾’的功能

Bryan Heit, Stephen M Robbins, Charlene M Downey, Zhiwen Guan, Pina Colarusso, B Joan Miller, Frank R Jirik & Paul Kubes

2008. Nature Immunology 9(7), 743 - 752

PTEN function to ‘prioritize’ chemotactic cues and prevent ‘distraction’ in migrating neutrophils

報告者: 廖宏明                            時間: 15:00~16:00, Oct. 22, 2008

講評老師: 謝奇璋 老師              地點: Room 601

在宿主遭遇到細菌的感染時，內皮細胞、肥大細胞或是巨噬細胞等宿主細胞，會分泌中間訊息以吸引噬中性球移動到細菌的附近部位。但是噬中性球必須要更進一步擺脫中間訊息的吸引，並且單一地朝著細菌所分泌的’最終訊息’而移動到細菌正確的位置¹。而在噬中性球的趨化與移動中，phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI(3)K)、tensin homolog (PTEN) pathway和p38 mitogen-activated protein kinase pathway都扮演著重要的角色²。在這篇研究中，作者發現噬中性球受到CXCL2的趨化需要透過PI(3)K，而受到細菌所分泌的synthetic formyl peptide (fMLP)的趨化需要透過p38。當同時在兩個相反的方向同時具有fMLP和CXCL2的濃度梯度時，噬中性球傾向往fMLP移動。同時，在噬中性球的內部，會有PtdIns(3,4,5)P₃ 累積在細胞移動前端(pseudopod)而PTEN累積在細胞移動後端(uropod)。使用Ela2^crePten^fl mice，作者發現PTEN^-/-的噬中性球會增加細胞移動前端的數量，並且在相對的fMLP和CXCL2的濃度梯度下隨機地移動，失去了方向性。但是，PTEN^-/-的噬中性球在處以PI(3)K抑制劑後，會重新朝向fMLP移動，而不再受到CXCL2的干擾。將細菌注射入Ela2^crePten^fl mice會產生一個更大的感染區域，並且需要更多的時間才能將細菌清除。此外，PTEN^-/-的噬中性球無法有效地進入感染位置。在使用K/BxN處理導致關節炎的實驗當中，Ela2^crePten^fl mice具有較輕的臨床性關節炎，與較輕微的後肢腫脹。這篇研究提出了一個PTEN在噬中性球中的位置，具有一個使噬中性球分辨並選擇中間與最終訊息的關鍵能力。

References:

1.      Murdoch, C. & Finn, A. Chemokine receptors and their role in inflammation and infectious diseases. Blood 95, 3032–3043 (2000).

2.      El Heit, B., Tavener, S., Raharjo, E. & Kubes, P. An intracellular signaling hierarchy determines direction of migration in opposing chemotactic gradients. J. Cell Biol. 159, 91–102 (2002).