健康な個体から分離された好中球の主要機能に対する生理的ビタミンC濃度の役割

The Role of Physiological Vitamin C Concentrations on Key Functions of Neutrophils Isolated from Healthy Individuals.

• Stephanie M Bozonet
• Anitra C Carr

抄録

ビタミンC（アスコルビン酸）は好中球の機能と免疫の健康に重要です。免疫機能の改善を示す研究では、主にスコルブ動物からの細胞、または感染症や免疫細胞障害のある個体からの細胞が使用されている。健康な成人からの好中球の要件に焦点を当てた研究はほとんどありませんでした。そこで、我々は、経口摂取により血漿中に得られる濃度と同等の濃度（すなわち、５０〜２００μｍｏｌ／Ｌ）のビタミンＣが、健康な個体から分離された好中球の主要な機能に及ぼす役割を調査した。細胞は、急速にアスコルビン酸に細胞内で還元されるデヒドロアスコルビン酸で事前に負荷されているか、または細胞外アスコルビン酸の存在下で活性化された。我々は、化学走性、酸化剤の生産、プログラムされた細胞死と好中球細胞外トラップ（NET）形成の本質的な機能に対する強化されたアスコルビン酸の取り込みの効果を測定した。我々は、健康な個体から分離された好中球がすでに完全なアスコルビン酸の状態（0.35 nmol/10細胞）を持っていたことを発見したので、彼らは追加のアスコルビン酸を取り込むことはありませんでした。しかし、彼らは容易にデヒドロアスコルビン酸を取り、従ってこれがスーパーオキシドの生産または走化性に付加的な効果を持っていないことが判明したが、彼らの細胞内のアスコルビン酸の濃度を大幅に増加させた。興味深いことに、細胞外アスコルビン酸は、化学吸引剤であるフォルミル-メチオニル-ロイシル-フェニルアラニン（fMLP）の存在下で方向性を高めるようであった。アスコルビン酸の存在下での細胞の刺激は、有意に細胞内アスコルビン酸濃度を増加させ、これはホスファチジルセリン暴露の非有意な増加を示したが、NET形成は有意に減衰した。我々の知見は、適切な機能のための細胞内の最適なレベルを維持するために健康なヒトの血漿からのアスコルビン酸の取り込みを調節するために好中球の能力を実証している。より高い経口摂取量は、しかし、NET形成に関連付けられている組織の損傷や炎症性の病理学を軽減するのに役立つかもしれません。

Vitamin C (ascorbate) is important for neutrophil function and immune health. Studies showing improved immune function have primarily used cells from scorbutic animals or from individuals with infectious conditions or immune cell disorders. Few studies have focused on the requirements of neutrophils from healthy adults. Therefore, we have investigated the role of vitamin C, at concentrations equivalent to those obtained in plasma from oral intakes (i.e., 50-200 µmol/L), on key functions of neutrophils isolated from healthy individuals. Cells were either pre-loaded with dehydroascorbic acid, which is rapidly reduced intracellularly to ascorbate, or the cells were activated in the presence of extracellular ascorbate. We measured the effects of enhanced ascorbate uptake on the essential functions of chemotaxis, oxidant production, programmed cell death and neutrophil extracellular trap (NET) formation. We found that neutrophils isolated from healthy individuals already had replete ascorbate status (0.35 nmol/10 cells), therefore they did not uptake additional ascorbate. However, they readily took up dehydroascorbic acid, thus significantly increasing their intracellular ascorbate concentrations, although this was found to have no additional effect on superoxide production or chemotaxis. Interestingly, extracellular ascorbate appeared to enhance directional mobilityin the presence of the chemoattractant formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine (fMLP). Stimulation of the cells in the presence of ascorbate significantly increased intracellular ascorbate concentrations and, although this exhibited a non-significant increase in phosphatidylserine exposure, NET formation was significantly attenuated. Our findings demonstrate the ability of neutrophils to regulate their uptake of ascorbate from the plasma of healthy humans to maintain an optimal level within the cell for proper functioning. Higher oral intakes, however, may help reduce tissue damage and inflammatory pathologies associated with NET formation.