グルタチオンS-転移酵素は脳炎症時に炎症誘発性のアストロサイト‐ミクログリア間連絡を促進する

Sci. Signal. 19 Feb 2019:
Vol. 12, Issue 569, eaar2124
DOI: 10.1126/scisignal.aar2124

Shin-ichi Kano^1,*,†,‡, Eric Y. Choi^1,†, Eisuke Dohi^1,†, Swati Agarwal¹, Daniel J. Chang¹, Ashley M. Wilson¹, Brian D. Lo¹, Indigo V. L. Rose¹, Santiago Gonzalez¹, Takashi Imai^1,2, and Akira Sawa^1,3,4,5,*

¹ Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21287, USA.
² Department of Infectious Diseases and Host Defense, Gunma University Graduate School of Medicine, Maebashi, Gunma 371-8510, Japan.
³ Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA.
⁴ Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA.
⁵ Department of Mental Health, Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health, Baltimore, MD 21205, USA.

* Corresponding author. Email: skano@uab.edu (S.-i.K.); asawa1@jhmi.edu (A.S.)

† These authors contributed equally to this work.

‡ Present address: Department of Psychiatry and Behavioral Neurobiology, The University of Alabama at Birmingham School of Medicine, Birmingham, AL 35233, USA.

要約

アストロサイトとミクログリアは脳の炎症に重要な役割を果たす。今回われわれは、グルタチオンS-転移酵素（GST）、とくにGSTM1が、脳炎症時に、アストロサイトにおける炎症性シグナル伝達を促進し、アストロサイトを介するミクログリア活性化に寄与することを報告する。In vivoでは、前頭前野のGSTM1のアストロサイト特異的ノックダウンによって、リポ多糖（LPS）の全身注射により誘発した脳炎症におけるミクログリア活性化が減弱した。アストロサイトのGSTM1のノックダウンによって、2つの細胞種を共培養した際の、ミクログリアによる炎症性サイトカイン腫瘍壊死因子-α（TNF-α）のLPS誘発性産生も減弱した。アストロサイトにおいてGSTM1は、核内因子κB（NF-κB）の活性化と、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）やC-Cモチーフケモカインリガンド2（CCL2）（いずれもミクログリア活性化を増強する）などの炎症性メディエーターの産生に必要であった。われわれの研究から、GSTは脳炎症時に、アストロサイトを刺激し、ミクログリア‐アストロサイトの正のフィードバックループによりミクログリア活性化を増強する、炎症誘発性の役割を果たすことが示唆される。

Citation: S.-i. Kano, E. Y. Choi, E. Dohi, S. Agarwal, D. J. Chang, A. M. Wilson, B. D. Lo, I. V. L. Rose,S. Gonzalez, T. Imai, A. Sawa, Glutathione S-transferases promote proinflammatory astrocytemicroglia communication during brain inflammation. Sci. Signal. 12, eaar2124 (2019)