2種のInterleukin-8(IL-8)好中球スーパーオキシドアニオン産生に及ぼす影響に関する研究

The Effects of Interleukin-8 on the Oxygen Metabolism of Human Polymorphonuclear Leukocytes

飯田 典久

ヒト好中球スーパーオキシドアニオン(O2-)産生に及ぼすInterleukin-8(IL-8)の影響を検討した。IL-8には主に,72個のアミノ酸よりなる[IL-8]72および77個のアミノ酸よりなる[IL-8]77があり,両者の比較検討も行った。

[IL-8]72,[IL-8]77共に1×10-8M以上の濃度で好中球O2-産生を直接誘導した。しかしその活性は他の好中球走化因子であるN-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine(FMLP)やC5aと比較して弱く,チトクロムC還元能測定法では検出困難であり,高感度なO2-測定法である2-methyl-6-phenyl-3,7-dihydroimidazo[1,2-a]pyrazin-3-one(CLA)依存性化学発光法で測定可能であった。[IL-8]72あるいは[IL-8]77による化学発光パターン(O2-産生パターンはFMLP,C5aによるそれに類似していたか,両IL-8のO2-産生量は細胞外Ca2+,Mg2+の有無に関係せず,FMLP,C5aとは異なっていた。両IL-8とも細胞内遊離Ca2+([Ca2+]i)を上昇させる作用を認めたが,その上昇はFMLPの場合に比べ少量,短時間であった。

O2-産生誘導及び[Ca2+]iの上昇作用では[IL-8]77に比し[IL-8]72のほうが活性が強かった。[IL-8]72で充分刺激した後[IL-8]77で刺激をしても新たな反応は見られなかった。しかし,[IL-8]77で充分刺激した後[IL-8]72で刺激すると少量であるが新たな反応が見られた。これは両タイプIL-8の,好中球表面レセプター(IL-8R)に対する親和性の差を示唆していると思われる。

好中球を1×10-10M以上の濃度のIL-8で37℃,10分間preincubationすると,その後のFMLPあるいはC5a刺激によるO2-産生量は増大された。両IL-8にはFMLPやC5a刺激による好中球酸素代謝に対しプライミング効果を持ち合わせていると思われた。この作用はこれまでの直接刺激作用と異なり,[IL-8]72,[IL-8]77共にほぼ同程度であった。

以上より,[IL-8]72及び[IL-8]77は好中球に対し共にO2-産生誘導及び[Ca2+]i上昇といった直接作用を呈しうるが,その生物学的活性はin vitroでは[IL-8]72がより強力であった。

また,FMLP,C5a刺激による好中球酸素代謝に対するプライミング作用も認められ,その作用は[IL-8]72,[IL-8]77共に同程度の活性を示すことが確認された。

両IL-8は実際の炎症の場において,他の好中球走化因子と作用しあって,好中球機能を調節している可能性があると推測された。

There are two predominant forms of interleukin-8 (IL-8), 72 amino acid type produced by monocytes ([IL-8]72) and 77 amino acid type produced by endothelial cells ([IL-8]77). Both forms of IL-8, potent chenrotactic factors for human polymorphonuclear leukocytes (PMN), were investigated for the ability to stimulate or prime the oxygen metabolism of PMN. Both forms of IL-8 can trigger O2- release and an increase in cytoplasmic-free Ca2+ ([Ca2+]i) of PMN. These O2- release could be detected with 2-methyl-6-phenyl-3, 7-dihydroimidazo[1, 2-a]pyrazin-3-one (CLA)-dependent chemiluminescence (CL) but not with cytochrome C reduction. These different observations were due to the difference in the sensitivity to detect O2-, between CLA-dependent CL and cytochrome C reduction. The potency for both forms of IL-8 to trigger O2-, release was weak as compared with that induced by other chemotactic peptide, N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine (FMLP) or C5a. [IL-8]72 was more potent than [IL-8]77 to trigger O2- release and an increase in [Ca2+]i.

With respect to trigger O2- release and an increase in [Ca2+]i, PMN stimulated with [IL-8]72 failed to respond to subsequent stimulation with either [IL-8]72 or [IL-8]77. However, PMN fully desensitized to [IL-8]77 could partially respond to following stimulation with [IL-8]72.

Both forms of IL-8 could prime the oxygen metabolism of PMN followed by FMLP or C5a stimulation in the low concentrations. Both forms of IL-8 were almost equipotent to prime PMN.

These results suggest that [IL-8]72 is more potent than [IL-8]77 to stimulate human PMN directly, whereas [IL-8]77 is potentialy similar to [IL-8]72 to prime human PMN followed with FMLP or C5a stimulation, raising the possibility that the interaction of the chemotactic peptides might modulate the function of PMN at the inflammatory sites.

IL-8

好中球

スーパーオキシドアニオン(O2-)

CLA依存性化学発光

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広大医誌, 41(5): 295～304, 平5・10月 (1993) ～を参照している

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