オレイン酸とリノール酸は、好中球の細胞外トラップであるパンネキシン1依存性ATP放出とP2X1受容体活性化の放出を誘導する

Oleic and Linoleic Acids Induce the Release of Neutrophil Extracellular Traps Pannexin 1-Dependent ATP Release and P2X1 Receptor Activation.

• Pablo Alarcón
• Carolina Manosalva
• John Quiroga
• Isidora Belmar
• Karina Álvarez
• Gustavo Díaz
• Anja Taubert
• Carlos Hermosilla
• María D Carretta
• Rafael A Burgos
• María A Hidalgo

抄録

オレイン酸（ＯＡ）やリノール酸（ＬＡ）などの非エステル化脂肪酸（ＮＥＦＡ）は、ウシ周産期の腹膜炎や乳房炎などの感染症の発生率が高くなることと関連している。脂肪酸はATPの放出の増加を誘導することができ、また、ウシ周産期の間にウシ多形核（PMN）におけるプリンナー受容体の発現レベルの変化が報告されている。PMNは、活性酸素の生産、タンパク質分解性および殺菌性タンパク質の放出、および好中球細胞外トラップ（NETs）の形成と炎症プロセスに応答します。NETsの形成は、解糖を介したATP産生を必要とすることが知られている。これまでの研究では、上記の代謝変化が、特にPMNにおいて自然免疫応答を変化させることが示されている。我々は、NEFAがパンネキシン1によるATP放出とプリンナー受容体の活性化を介してNETsの形成を誘導すると仮説を立てた。本研究では、OAとLAがネット形成と細胞外ATP放出を誘導することを見出した。また、パンネキシン1（PANX1）阻害剤であるカルベノキソロンは、OAおよびLAによるATP放出を抑制した。また、ウシのPMNでは、NEFAが発現していることが明らかになった。さらに、P2X1アンタゴニストであるNF449を投与することでNEFA誘発NET形成は完全に消失し、脂肪酸酸化阻害剤であるエトモキシルを投与することで部分的に抑制された。これらの結果は、OAとLAがNET形成とATP放出PANX1とP2X1の活性化を誘導することを示唆している。これらの新しいデータは、乳牛の移行期におけるNEFA高濃度の影響を説明し、産後疾患のプロ炎症作用および転帰のさらなる理解に貢献する。

Non-esterified fatty acids (NEFAs) such as oleic acid (OA) and linoleic acid (LA) are associated with a higher incidence of infectious diseases such as metritis and mastitis during the bovine peripartum. Fatty acids can induce an increase in the release of ATP, and changes in the expression levels of purinergic receptors in bovine polymorphonuclears (PMN) during peripartum have also been reported. PMN respond to inflammatory processes with production of ROS, release of proteolytic and bactericidal proteins, and formation of neutrophil extracellular traps (NETs). NETs formation is known to require ATP production through glycolysis. Studies have shown that the above-mentioned metabolic changes alter innate immune responses, particularly in PMN. We hypothesized that NEFAs induce the formation of NETs through ATP release by Pannexin 1 and activation of purinergic receptors. In this study, we found that OA and LA induce NET formation and extracellular ATP release. Carbenoxolone, a pannexin-1 (PANX1) inhibitor, reduced OA- and LA-induced ATP release. We also found that , and were expressed at the mRNA level in bovine PMN. Additionally, NEFA-induced NET formation was completely abolished with exposure to NF449, a P2X1 antagonist, and partially inhibited by treatment with etomoxir, an inhibitor of fatty acid oxidation (FAO). Our results suggest that OA and LA induce NET formation and ATP release PANX1 and activation of P2X1. These new data contribute to explaining the effects of NEFA high concentrations during the transition period of dairy cattle and further understanding of pro-inflammatory effects and outcome of postpartum diseases.

Copyright © 2020 Alarcón, Manosalva, Quiroga, Belmar, Álvarez, Díaz, Taubert, Hermosilla, Carretta, Burgos and Hidalgo.