TRPC 欠損マウスの骨髄由来マスト細胞（BMMC）と腹膜マスト細胞（PMC）におけるMrgprb2受容体誘発Caシグナルの解析

Analysis of Mrgprb2 Receptor-Evoked Ca Signaling in Bone Marrow Derived (BMMC) and Peritoneal (PMC) Mast Cells of TRPC-Deficient Mice.

• Volodymyr Tsvilovskyy
• Alejandra Solis-Lopez
• Julia Almering
• Christin Richter
• Lutz Birnbaumer
• Alexander Dietrich
• Marc Freichel

抄録

肥満細胞は、免疫細胞の中でも異質なグループです。最も単純で一般的に受け入れられている分類では、プロテアーゼの含有量によって2つのグループに分けられています。我々は、マウスの粘膜・結合組織型マスト細胞の古典的モデルである骨髄由来のマスト細胞（BMMC）と腹膜由来のマスト細胞（PMC）に対する様々な分泌物の作用を比較した。一方、FcεRI受容体の抗原刺激はBMMCとPMCの両方で細胞内Ca濃度の上昇を誘導するのに有効であったが、エンドセリン-1刺激後のCa上昇はBMMCの一部でしか観察されなかった。システイニルロイコトリエンI型受容体を活性化するロイコトリエンC4は、いずれの肥満細胞モデルにおいても[Ca]上昇を誘発することができなかった。最近同定された多くの低分子薬物の標的であるMrgprb2を、長年研究されてきた未知の受容体を持つ肥満細胞活性化剤である化合物48/80で刺激すると、BMMCのCa振動が誘発され、FcεRI刺激で誘発されたものと同様に、PMCの頑健な[Ca]上昇が誘発された。また、他のMrgprb2アゴニスト（Tubocurarine, LL-37, Substance Pなど）によってもPMCの[Ca]上昇は誘発された。アゴニストが誘発したCaエントリーを媒介する可能性のあるTRPCチャネルの発現解析を行ったところ、PMCsにおいてTRPチャネルのTRPCサブファミリーのすべてのメンバーの転写物が存在することが明らかになった。化合物48/80誘発[Ca]上昇の振幅とAUCは、対照マウスと比較して、マウスのPMCでは20％程度減少したが、FcεRI誘発[Ca]上昇は変化しなかった。全細胞パッチクランプ記録から、PMCにおける化合物48/80誘発[Ca]上昇の減少は、TRPC電流の典型的な特徴を示す化合物48/80誘発陽イオン電流の振幅の減少を伴っていることが示された。この研究は、PMCがMrgprb2受容体媒介のマスト細胞活性化のメカニズムを研究するのに適切なマスト細胞モデルであることを示し、TRPCチャネルがMrgprb2媒介のマスト細胞活性化に少なくとも部分的に寄与しているが、FcεRI刺激には寄与していないことを明らかにした。しかし、Mrgprb2受容体刺激によって誘発されたマスト細胞のCa進入の大部分を担うチャネルは、まだ特定されていない。

Mast cells are a heterogeneous group of immune cells. The simplest and commonly accepted classification divides them in two groups according to their protease content. We have compared the action of diverse secretagogues on bone marrow derived (BMMC) and peritoneal (PMC) mast cells which represent classical models of mucosal and connective tissue type mast cells in mice. Whereas, antigen stimulation of the FcεRI receptors was similarly effective in triggering elevations of free intracellular Ca concentration ([Ca]) in both BMMC and PMC, robust [Ca] rise following Endothelin-1 stimulation was observed only in a fraction of BMMC. Leukotriene C4 activating cysteinyl leukotriene type I receptors failed to evoke [Ca] rise in either mast cell model. Stimulation of the recently identified target of many small-molecule drugs associated with systemic pseudo-allergic reactions, Mrgprb2, with compound 48/80, a mast cell activator with unknown receptor studied for many years, triggered Ca oscillations in BMMC and robust [Ca] rise in PMCs similarly to that evoked by FcεRI stimulation. [Ca] rise in PMC could also be evoked by other Mrgprb2 agonists such as Tubocurarine, LL-37, and Substance P. The extent of [Ca] rise correlated with mast cell degranulation. Expression analysis of TRPC channels as potential candidates mediating agonist evoked Ca entry revealed the presence of transcripts of all members of the TRPC subfamily of TRP channels in PMCs. The amplitude and AUC of compound 48/80-evoked [Ca] rise was reduced by ~20% in PMC from mice compared to littermatched control mice, whereas FcεRI-evoked [Ca] rise was unaltered. Whole-cell patch clamp recordings showed that the reduction in compound 48/80-evoked [Ca] rise in PMC was accompanied by a reduced amplitude of Compound 48/80-induced cation currents which exhibited typical features of TRPC currents. Together, this study demonstrates that PMC are an appropriate mast cell model to study mechanisms of Mrgprb2 receptor-mediated mast cell activation, and it reveals that TRPC channels contribute at least partially to Mrgprb2-mediated mast cellactivation but not following FcεRI stimulation. However, the channels conducting most of the Ca entry in mast cells triggered by Mrgprb2 receptor stimulation remains to be identified.

Copyright © 2020 Tsvilovskyy, Solis-Lopez, Almering, Richter, Birnbaumer, Dietrich and Freichel.