Toll-like receptor在巨噬細胞裡所引起的精胺酸 1 (arginase 1) 會挫敗免疫系統對抗細胞內病原菌的效力

El Kasmi, K. C. et al., Nat. Immunol, 2008, 9: 1399-1406.

講者: 李婉綺                                                時間: 14:10-15:00, 18, Feb., 2009

講評老師: 何漣漪 老師                      地點: 601 教室

摘要:

在巨噬細胞裡， Toll-like receptors (TLRs) 會活化具保護宿主的免疫反應。而其中的一氧化氮合成酶(NO)對於用來對抗細胞內的病原菌， 例如: 結核分枝桿菌(Mycobacterium)物種, 弓形蟲(Toxoplasma gondii) ，利甚曼原蟲(Leishmania)的感染是必需的要鍵。 先前已知， 精氨酸水解酶(精胺酸)會與一氧化氮合成酶(NO)搶奪他們共同的基質(substrate)， 精氨酸(arginine). 在此研究中，作著們發現了一個有利於細胞內病原體逃脫TLR的漏洞，其中病原體誘導精氨酸酶1 (Arg1)的表達, 透過小鼠巨噬細胞的TLR途徑，從而抑制一氧化氮合成酶的產生。 不同於輔助2型T細胞的對抗疾病反應， 其氨酸酶1的表逹是透過轉錄因子STAT6的訊息進而增加IL-4及IL-13的表現， 反之， TLR介導的Arg1是不經由STAT6的途徑， 但卻需要依靠的C/EBPβ和MyD88的存在。 除此之外， 在小鼠模型內感染弓形蟲和結核分枝桿菌具體發現， 消除了在小鼠巨噬細胞裡的精氨酸酶1反而有利於宿主的生存和清除感染的病原體。

References:

1.      Bogdan, C. Nitric oxide and the immune response. Nat. Immunol. 2, 907–916 (2001).

2.      Modolell, M., Corraliza, I.M., Link, F., Soler, G. & Eichmann, K. Reciprocal regulation of the nitric oxide synthase/arginase balance in mouse bone marrow-derived macrophages by TH1 and TH2 cytokines. Eur. J. Immunol. 25, 1101–1104 (1995).

3.      El Kasmi, K.C., et al. Toll-like receptor-induced arginase 1 in macrophages thwarts effective immunity against intracellular pathogens. Nat. Immunol. 9, 1399-1406 (2008).

4.      Rutschman, R. et al. Cutting edge: STAT6-dependent substrate depletion regulates nitric oxide production. J. Immunol. 166, 2173–2177 (2001).