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生理:代替的活性化マクロファージは適応的熱産生を維持するためにカテコールアミンを産生する

Nature 480, 7375 doi: 10.1038/nature10653

すべての恒温動物は熱産生によって深部体温を維持しており、細胞機能と生理作用が寒冷環境下でも持続できるようにしている。現在広く受け入れられている熱産生モデルでは、視床下部が低温を感知すると、交感神経が発火して褐色脂肪組織および白色脂肪組織でノルアドレナリン放出が引き起こされると考えられている。ノルアドレナリンはβ3-アドレナリン受容体を介して作用し、白色脂肪組織で脂肪分解を引き起こす一方で、褐色脂肪組織ではPPAR-γコアクチベーター1a(Ppargc1a)、脱共役タンパク質(Ucp1)、アシル-CoA合成酵素長鎖ファミリーメンバー1(Acsl1)などの熱発生にかかわる遺伝子の発現を刺激する。しかし、この遠心性回路にかかわっているすべての種類の細胞の詳細な性質は十分解明されていない。今回我々は、適応的熱産生には代替的マクロファージ活性化のインターロイキン4(IL-4)刺激性プログラムが、予想外にも必要であることを報告する。低温に暴露すると、脂肪組織マクロファージの代替的活性化が速やかに促進され、このマクロファージがカテコールアミンを分泌し、褐色脂肪組織では熱産生遺伝子の発現を、また白色脂肪組織では脂肪分解が引き起こされる。代替的活性化マクロファージが欠損している場合には、寒冷に対する代謝的適応が障害されるが、IL-4投与は熱産生遺伝子発現、脂肪酸動員、エネルギー消費を増加させ、これらはすべてマクロファージに依存して行われる。したがって、この結果によって、哺乳類の重要なストレス応答である寒冷応答の調整に、代替的活性化マクロファージが役割を持つことが明らかになった。

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