1.TNF-αとは
腫瘍壊死因子(TNF:Tumor Necrosis Factor)は、腫瘍細胞を壊死させる作用のある物質として発見されたサイトカイン
。
TNFには、主として活性化マクロファージ(単球)により産生されるTNF-α
(157個のアミノ酸からなる)と、活性化Tリンパ球により産生されるTNF-β(171個のアミノ酸からなる)とがある。
TNF-α
は、単球、マクロファージのみならず、血管内皮細胞、脂肪細胞、ミクログリア、アストロサイト、からも産生されるという。
TNF-αは、INF-γ、IL-6、IL-8の産生を誘導し、血管内皮細胞のセレクチン
の発現を高める。
ラットにLPS(Lipopolisaccharide)とD-GalNAc(D-galactosamine
)を投与すると、まず、血清中TNF-αが、投与後2時間をピークに上昇し、次いで、IFN-γ
が投与後6時間をピークに上昇する。
TNF-αは、細胞膜表面のTNF receptorに結合して、炎症を起こした細胞の細胞死(アポトーシス
)を誘発し、炎症を収束させると考えられる。
TNFレセプターは、INF-γで増加し、IL-1で減少する。
TNFは、リンパ球に作用して、Tリンパ球やBリンパ球の増殖、Tリンパ球表面のIL-2レセプター発現の増強、HLAクラスI分子やHLAクラス分II子発現の増加、を来たす。
TNFは、IFNと同様に、リポ蛋白
リパーゼ活性(LPL
活性)を抑制し、トリグリセリド(中性脂肪
)を増加させる。
プロスタグランジン(PG
)や糖質コルチコイド(ステロイド剤
)は、TNF-α、TNF-βの産生を抑制する。
TNF-αは、感染などの炎症時にマクロファージなどから産生されるが、下記に述べるように、生体内の炎症反応を血液凝固反応に結び付けている。
2.TNF-αの作用
1).TNF-αは、好中球からエラスターゼを産生させ、血管内皮細胞を障害する
TNF-αにより、好中球が活性化されると、産生されるエラスターゼ
が、血管内皮細胞を障害
し、血管内皮の透過性が亢進し、血漿が血管外に漏出し、血液が濃縮し、微小循環が停滞し、微小循環障害
が起こる。微小循環障害
は、組織の虚血を起こし、臓器の機能不全につながる。
2).TNF-αは、微小血栓
を形成させる
マクロファージから産生されるTNF-αにより、血管内皮細胞
が活性化されると、組織因子
が発現し、抗凝固因子の発現が低下し、線溶
系因子の活性が低下する。
そのため、微小血栓が形成される。
3).TNF-αは、ミトコンドリアを障害する
TNF-αは、血管内皮細胞のミトコンドリア
の呼吸
(mitochondorial respiration)を障害する。
神経細胞のミトコンドリアが障害を受けると、興奮性アミノ酸が増加し、二次的神経細胞障害が起こる。また、細胞膜の透過性(permeability
)保持機能が消失し、Ca2+が細胞内に流入して、急性の神経細胞壊死が起こるという。
4).TNF-αは、アポトーシスを誘導する
TNF-αは、TNF受容体(TNFレセプター)を介して、ミトコンドリア
の透過性(permeability
)転換を促進する(PTP
が開口する)。
ミトコンドリア内膜の透過性亢進により、ミトコンドリアの膜間スペースからシトクロムc
が放出され、核にcaspase-3を活性化させ、アポトーシス
を誘導する。
3.TNF-
を介する血管内皮細胞障害は、非ステロイド性抗炎症(NSAIDs)を使用すると、増強する?
血管内皮細胞から産生されるプロスタグランジンI2(PGI2)
や、プロスタグランジンE2(PGE2)
は、マクロファージなどからのTNF-α産生を抑制する。
NSAIDs
(非ステロイド
性抗炎症
薬)は、COX
の活性を阻害し、プロスタグランジンの産生を抑制する。
NSAIDsは、発熱
時に使用すると、プロスタグランジンによるTNF-α産生抑制作用を解除し、好中球による血管内皮細胞障害
を増悪させるおそれが、考えられる(インフルエンサ脳症
の項を参照して下さい)。
なお、TNF-αは、COX-2
活性を誘導し、プロスタグランジン(PG)を産生させる。