異なる動物モデルにおけるNADPHオキシダーゼ活性の生物発光イメージング

NADPHオキシダーゼは、抗菌剤および抗真菌宿主防御を仲介する重要な酵素である。抗菌宿主防御における役割に加えて、NADPHオキシダーゼは、炎症反応^を調節^する重要な¹シグナリング機能を持っています。したがって、NADPHオキシダーゼ由来のROS生成の "リアルタイム"の動態に測定する方法の開発が防衛、炎症やけがをホストするために関連するメカニズムを理解するための貴重な研究ツールであることが期待されています。

慢性肉芽腫症（CGD）は重篤な感染症や過度の炎症を特徴とNADPHオキシダーゼの遺伝性疾患です。食細胞NADPHオキシダーゼの活性化は、その細胞質サブユニット（P47 ^phoxの 、P67 ^phoxの 、およびp40 ^phoxの ）および膜結合flavocytochrome（gp91 ^phoxおよびP22 ^phoxのヘテロ二量体で構成される）へのRacの移行が必要。損失CGDでこれらのNADPHオキシダーゼコンポーネントの結果のいずれかの機能変異の。 CGDの患者と同様に、gp91 ^phoxの欠損マウスとP47 ^phoxの欠損マウスは、欠陥のある食細胞NADPHオキシダーゼ活性と障害ホスト防御^13、14を持っ^ています。上記のNADPHオキシダーゼ成分を含んでいて食細胞に加えて、他の種々の細胞型は、NADPHオキシダーゼの異なるアイソフォームを発現している。

ここで、我々は生きているマウスではROS産生を定量化すると炎症やけがのモデルでROS生成にNADPHオキシダーゼの貢献を線引きする方法を説明します。このメソッドは、電荷結合素子（CCD）によって記録される発光を発するように、L-012（ルミノールのアナログ）と反応し、ROSに基づいています。 L-012プローブの元の説明では、L-012-依存性化学発光は完全にこの反応で検出された主なROSはスーパーであったことを示す、スーパーオキシドジスムターゼにより廃止されましたオキシドアニオン^15。その後の研究では、L-012は、反応性窒素種^16、17を含む他のフリーラジカルを検出することができることが示されている。ヒェランら¹⁷ ホルボールミリスチン酸アセテート、NADPHオキシダーゼの強力な活性化因子、のその局所適用を示し、発光プローブのL-012を使用してマウスで検出することができオキシダーゼ依存ROS生成をNADPHに導いた。このモデルでは、彼らは、L-012-依存発光はP47 ^phoxの欠損マウスでは廃止されたことを示した。

我々は、野生型マウスとNADPHオキシダーゼ欠損P47 ^phoxの-/内ROS生成比較して^–次の3つのモデルのマウス^2：ザイモサン、NADPHオキシダーゼを活性化することができる壁由来製品プロ炎症性真菌細胞の1）気管内投与、2）盲腸結紮及び穿刺（CLP）、二次急性肺の炎症や損傷を伴う腹腔内敗血症のモデル、3）経口四塩化炭素（ _四塩化炭素）、ROS依存肝損傷のモデル。これらのモデルは、具体的にそれぞれ、非感染性の炎症、複数菌による敗血症、毒素誘発性臓器障害の文脈においてNADPHオキシダーゼ依存ROS生成を評価するために選択した。 P47に野生型マウスでは生物発光を比較^{phoxの-/ –}マウスたちは、これらのモデルにおける生物発光信号にP47 ^phoxの含有NADPHオキシダーゼによって生成ROSの具体的な貢献を線引きすることができます。

P47に比べて野生型マウスでは増加したROSレベルを示した生物発光イメージング結果^{phoxの-/ –}マウスでは、NADPHオキシダーゼは、炎症性刺激に応答して活性酸素の発生の主な原因であることが示された。この方法は、in vivoで炎症時ROS生成の"リアルタイム"モニタリングのための低侵襲なアプローチを提供します。