クレアチンの補給は、細胞アデノシン三リン酸を増加させることにより、好中球の免疫学的機能を高めます

クレアチンは、特にホスホクレアチン系でのアデノシン三リン酸（ATP）産生に生物学的活性に利用される有機化合物です。これはよく知られている生化学的反応であり、一般的に骨格筋や脳など、主に体の特定の部分で駆動されていると認識されています。しかし、我々のレポートは、自然免疫細胞におけるクレアチン利用とATP合成の新しい側面を示しています。クレアチン補給サイトカイン産生、反応性酸素種（ROS）産生、食作用、およびネトーシスなど、好中球における免疫応答が強化され、抗菌活性として特徴付けられました。好中球のこのクレアチン誘発性の機能的アップレギュレーションは、マウスの細菌性敗血症モデルに保護効果をもたらしました。大腸菌K-12で挑戦したマウスの死亡率は、対照治療と比較してクレアチン補給によって減少しました。この死亡率の減少に対応して、クレアチンの補給により、血液炎症誘発性サイトカインレベルと臓器の細菌コロニー形成が減少することがわかりました。クレアチンの補給は、対照治療と比較して好中球の細胞ATPレベルを大幅に増加させました。このATPの増加は、クレアチン処理した好中球のホスホクレアチン系によるものでした。さらに、クレアチンの取り込みの阻害がクレアチン処理好中球のATPの増加を廃止したため、このATP合成では細胞外クレアチンが使用されました。したがって、クレアチンは好中球の免疫機能を修正するための効果的な栄養素であり、抗菌免疫の増強に寄与します。

Creatine is an organic compound which is utilized in biological activities, especially for adenosine triphosphate (ATP) production in the phosphocreatine system. This is a well-known biochemical reaction that is generally recognized as being mainly driven in specific parts of the body, such as the skeletal muscle and brain. However, our report shows a novel aspect of creatine utilization and ATP synthesis in innate immune cells. Creatine supplementation enhanced immune responses in neutrophils, such as cytokine production, reactive oxygen species (ROS) production, phagocytosis, and NETosis, which were characterized as antibacterial activities. This creatine-induced functional upregulation of neutrophils provided a protective effect in a murine bacterial sepsis model. The mortality rate in mice challenged with Escherichia coli K-12 was decreased by creatine supplementation compared with the control treatment. Corresponding to this decrease in mortality, we found that creatine supplementation decreased blood pro-inflammatory cytokine levels and bacterial colonization in organs. Creatine supplementation significantly increased the cellular ATP level in neutrophils compared with the control treatment. This ATP increase was due to the phosphocreatine system in the creatine-treated neutrophils. In addition, extracellular creatine was used in this ATP synthesis, as inhibition of creatine uptake abolished the increase in ATP in the creatine-treated neutrophils. Thus, creatine is an effective nutrient for modifying the immunological function of neutrophils, which contributes to enhancement of antibacterial immunity.