我々の体内には好中球と呼ばれる細胞の軍隊があり、傷口にいる細菌や気道に侵入するウイルスなど、あらゆる侵入者を排除するために準備万端整えている。好中球は、免疫システムの最初の防御線として、感染症を防ぐために攻撃し、援軍を呼ぶという協調的な働きをしている。
ミシガン大学医学部薬理学・細胞発生生物学教室のキャロル・ペアレント博士は、「好中球は体内で最も速い免疫細胞で、1分間に細胞1個分の距離を移動することができる」と説明している。
好中球が浸潤部位に迅速に反応するのは、走化性という化学的メッセージシステムによるものだ。ミシガン大学メディカルスクールとミシガン大学ライフサイエンス研究所のペアレント博士とその同僚による新しい研究は、これらの化学物質の正確で驚くべき生成方法について説明している。
その場所に最も近い好中球は、病原体が放出する化学物質を感知し、自らロイコトリエンB4（LTB4）という別の化学物質を放出し、異物や細胞の残骸を食べたり、分解したり、捕捉するためにその場所にさらに好中球を呼び寄せる。
LTB4を作る酵素は、エクソソームと呼ばれる小胞の中に入っており、これが一種の保護膜の役割を果たしていると、ペアレント博士は説明する。
好中球が移動するとき、この小胞を分泌して内容物を放出し、化学的勾配を作り出し、さらに多くの免疫細胞を呼び出すリレーを開始するのだ。
2022年6月23日にNature Cell Biologyに掲載されたこの新しい論文は、「セラミドが豊富なマイクロドメインが核膜の出芽を促進し、従来とは異なるエクソソーム形成を実現する（Ceramide-Rich Microdomains Facilitate Nuclear Envelope Budding for Non-Conventional Exosome Formation）」と題されており、好中球からエクソソームが形成されるユニークな方法について説明している。
好中球のエクソソームは、体内の他の多くの細胞のように細胞外膜から発生するのではなく、その特異な形をした核の表面から発生する。
「私はこれまでずっと細胞の移動を研究してきたが、まさか核のことを考えるとは思わなかった。我々は、好中球の核の非常に特異的な組成が、LTB4の合成と、この核由来のエクソソームへのその充填を可能にしているのだと理解した。」とペアレント博士は述べている。
好中球の中の核は可鍛性であり、その曲げやすい形状によって、好中球は感染部位に押し込むことができるとペアレント博士は説明する。 核膜は、セラミドと呼ばれるワックス状の脂質分子を多く含む領域で構成されている。そして、この部分からLTB4の成分を含む芽が収容され、最終的に細胞から放出されて化学的勾配が作られるのだと、ペアレント博士は言う。
好中球が過剰に増殖することは、通常、感染症においては好ましいことであるが、あらかじめ決められた仕事をこなす間に、慢性炎症を引き起こし、関節炎や喘息などの症状を引き起こすこともある。
好中球がどのようにして呼び出されるのか、その正確なメカニズムを理解することは、創薬ターゲットへの道を開くことになる、とペアレント博士は述べている。
この記事は、ミシガン・メディシンの基礎科学部門、肺・重症患者医療部門、感染症部門、泌尿器科、病理学、麻酔科の主任研究コミュニケーターであるケリー・マルコム氏による記事から引用している。
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好中球の核と形成芽、エクソソームの画像（出典：Subhash Arya）
[U-M news article] [Nature Cell Biology abstract]
