呼吸バースト中（活性酸素酸性）に食細胞はプロトンチャネルとカリウムチャネルの一方あるいは両方を必要とするか

During the Respiratory Burst, Do Phagocytes Need Proton Channels or Potassium Channels, or Both?

Thomas E. DeCoursey*

Department of Molecular Biophysics and Physiology, Rush University Medical Center, 1750 West Harrison, Chicago, IL 60612, USA.
*Corresponding author. Telephone, 312-942-3267; fax, 312-942-8711; e-mail, tdecours@rush.edu

要約 : NADPH（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）オキシダーゼ酵素複合体は、自然免疫にきわめて重要な要素であり、多くの活性酸素の前駆体であるスーパーオキシド・アニオン（O_2-）を産生する。NADPHオキシダーゼは、細胞内のNADPHから細胞膜を越えて細胞外の（あるいはファゴソームの）酸素に電子を運ぶことでO_2-を産生し、これは、したがって起電性である。電位依存性プロトンチャネルを通したプロトンの流れによって電気的中性が保たれていると広く考えられている。一連の最近の論文から、「呼吸バースト（respiratory burst）」に関するこの見解の重要ないくつかの面の正当性が疑われている。最も新しい研究は、食細胞によって産生されたO_2-と他の活性酸素は生理的条件下で微生物にとって有害でないという仮説を固めるものである。さらに、微生物の殺菌には、高電導性Ca²⁺活性化K⁺（maxi-K⁺）チャネルが必須の役割を果たすと提唱している。最後に、この研究結果は、電位依存性プロトンチャネルを通したH⁺の流出が（i）電位補償の主な機構であり、（ii）NADPHオキシダーゼによる連続的なO_2-産生に不可欠であるという、広く持たれている見解に疑問を投げかけている。新規のデータと文献の多くのデータを分析したところ、呼吸バーストにおける提案されたmaxi-K⁺チャネルの役割はまだ確実には確立されていないことが示唆される。したがって、プロトンチャネルを通したH+の流出は、依然として、電位補償と連続的なO_2-産生の最も可能性のある機構である。長い間全く当然のことと思われてきた、食細胞と他の細胞における活性酸素の毒性に関する重要な疑問は、不可欠な研究に値する広く行き渡った仮定である。