RAW2647マクロファージの分化と変換に対するホモシステインおよびリポ多糖の相乗効果

背景：マクロファージは、アテローム性動脈硬化症（AS）の進行において極めて重要な役割を果たし、その不均一な分化パターンは広範囲に研究されています。活性化マクロファージの古典的なサブタイプであるM1は、ASの進行を促進します。逆に、活性化マクロファージの代替サブタイプであるM2は、ASの抑制因子と見なされます。ホモシステイン（HCY）は、in vivoとin vitroの両方でマクロファージサブタイプ偏光に影響を与える可能性があります。ホモシステイン血症（HHCY）は冠動脈性心疾患の独立した危険因子であり、マクロファージ分化に対するHCYの効果はこれまで研究されていません。 方法：固定濃度のリポ多糖（LPS、200 ng/mL）と組み合わせたHCYの異なる濃度を使用して、RAW264.7マクロファージを処理しました。リアルタイムPCRを使用して、M1およびM2分化を示すRNA転写産物を検出および定量化しました。マクロファージ分化を誘導する際の各化学刺激剤の有効性と特異性も調査されました。古典的な方法（IL-4、10 ng/ml）を使用して誘導されるM2マクロファージ（抗炎症サブタイプ）も、LPSで補完された異なる濃度のHCYで処理されました。M2サブタイプをM1に変換するHCYおよびLPSの相乗効果も研究されました。 結果：マクロファージは、HCYとLPSの組み合わせによりM1に分化するように誘導でき、HCY濃度は50μmol/Lで観察されます。IL-4を使用してマクロファージをM2サブタイプに誘導した後、HCYとLPSの両方で処理すると、M2からM1サブタイプへの変換を引き出す可能性があります。 結論：HCYとLPSとの組み合わせ治療により、培養RAW264.7マクロファージの炎症性サブタイプへの偏光が誘導され、抗炎症剤から炎症誘発性へのサブタイプ変換を促進する可能性があります。

BACKGROUND: Macrophages play pivotal roles in the progression of atherosclerosis (AS) and their heterogeneous differentiation patterns have been studied extensively. The classical subtype of activated macrophage, M1, promotes the progression of AS. Conversely, the alternative subtype of activated macrophage, M2, is regarded as a repressor of AS. Homocysteine (Hcy) may influence macrophage subtype polarization both in vivo and in vitro. Homocysteinemia (HHcy) is an independent risk factor in coronary heart disease and the effect of Hcy on macrophage differentiation has not been studied until now. METHODS: Different concentrations of Hcy in combination with a fixed concentration of lipopolysaccharide (LPS, 200 ng/mL) were used to treat RAW264.7 macrophages. Real-time PCR was used to detect and quantify RNA transcripts indicative of M1 and M2 differentiation. The efficacy and specificity for each chemical stimulant in inducing macrophage differentiation were also investigated. The M2 macrophages (anti-inflammatory subtype) induced using classical methods (IL-4, 10 ng/mL) were also treated with different concentrations of Hcy complemented with LPS. The synergistic effect of Hcy and LPS in the converting the M2 subtype to M1 was also studied. RESULTS: Macrophages can be induced to differentiate towards M1 by a combination of Hcy with LPS, with the strongest effect observed at an Hcy concentration of 50 μmol/L. After inducing macrophages to the M2 subtype using IL-4, treatment with both Hcy and LPS could elicit conversion from the M2 to M1 subtype. CONCLUSION: Combined treatment with Hcy and LPS can induce the polarization of cultured RAW264.7 macrophages into the pro-inflammatory subtype, as well as promote subtype conversion from anti-inflammatory to pro-inflammatory.