Ο πολυσακχαρίτης από την Chlorella (PFC), ως φυσικός πολυσακχαρίτης, έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον από τους μελετητές τα τελευταία χρόνια λόγω των πλεονεκτημάτων του, της χαμηλής τοξικότητας, των χαμηλών παρενεργειών και του ευρέος φάσματος δράσης του. Οι λειτουργίες του στη μείωση των λιπιδίων του αίματος, στην αντικαρκινική, αντιφλεγμονώδη, κατά της νόσου του Πάρκινσον, στην αντιγήρανση κ.λπ. έχουν προκαταρκτικά επικυρωθεί σε πειράματα in vitro και in vivo. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει ένα κενό στην έρευνα για τον PFC ως ανθρώπινο ανοσοτροποποιητή.

Τα δενδριτικά κύτταρα (DCs) είναι τα πιο ισχυρά εξειδικευμένα κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνα στο ανθρώπινο σώμα. Ο αριθμός των DCs στο ανθρώπινο σώμα είναι εξαιρετικά μικρός και χρησιμοποιείται συνήθως ένα μοντέλο επαγωγής in vitro που προκαλείται από κυτοκίνες, δηλαδή τα DCs που προέρχονται από μονοπύρηνα κύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος (moDCs). Το μοντέλο DC που προκαλείται in vitro αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 1992, το οποίο είναι το παραδοσιακό σύστημα καλλιέργειας για DCs. Γενικά, απαιτεί καλλιέργεια για 6-7 ημέρες. Τα κύτταρα μυελού των οστών ποντικού μπορούν να καλλιεργηθούν με παράγοντα διέγερσης αποικιών κοκκιοκυττάρων μακροφάγων (GM-CSF) και ιντερλευκίνη (IL)-4 για να ληφθούν ανώριμα DCs (ομάδα PBS). Οι κυτοκίνες προστίθενται ως ώριμα ερεθίσματα και καλλιεργούνται για 1-2 ημέρες για να ληφθούν ώριμα DCs. Μια άλλη μελέτη ανέφερε ότι καθαρισμένα ανθρώπινα κύτταρα CD14+ καλλιεργήθηκαν με ιντερφερόνη-β (IFN-β) ή IL-4 για 5 ημέρες και στη συνέχεια καλλιεργήθηκαν με παράγοντα νέκρωσης όγκων-α (TNF-a) για 2 ημέρες για να ληφθούν δενδριτικά κύτταρα (DCs) με υψηλή έκφραση CD11c και CD83, τα οποία έχουν ισχυρότερη ικανότητα να προάγουν τον πολλαπλασιασμό αλλογενών CD4+T κυττάρων και CD8+T κυττάρων. Πολυάριθμοι πολυσακχαρίτες από φυσικές πηγές έχουν εξαιρετική ανοσοτροποποιητική δράση, όπως οι πολυσακχαρίτες από μανιτάρια shiitake, μανιτάρια με σχιστά βράγχια, μανιτάρια Yunzhi και Poria cocos, οι οποίοι έχουν εφαρμοστεί στην κλινική πράξη. Μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά την ανοσολογική λειτουργία του οργανισμού, να ενισχύσουν την ανοσία και να χρησιμεύσουν ως ανοσοενισχυτικές θεραπείες για την αντικαρκινική θεραπεία. Ωστόσο, υπάρχουν λίγες ερευνητικές αναφορές για το PFC ως ανθρώπινο ανοσοτροποποιητή. Επομένως, το παρόν άρθρο διεξάγει προκαταρκτική έρευνα σχετικά με τον ρόλο και τους σχετικούς μηχανισμούς του PFC στην προώθηση της ωρίμανσης των moDCs, προκειμένου να αξιολογηθεί το δυναμικό του PFC ως φυσικού ανοσοτροποποιητή.

Λόγω της εξαιρετικά χαμηλής αναλογίας DC στους ανθρώπινους ιστούς και της υψηλής διατήρησης μεταξύ των ειδών μεταξύ DC ποντικών και ανθρώπινων DC, προκειμένου να επιλυθούν οι ερευνητικές δυσκολίες που προκαλούνται από τη χαμηλή παραγωγή DC, μελετήθηκαν μοντέλα επαγωγής in vitro DC που προέρχονται από μονοπύρηνα κύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος, τα οποία μπορούν να λάβουν DC με καλή ανοσογονικότητα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ως εκ τούτου, αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε την παραδοσιακή μέθοδο επαγωγής ανθρώπινων DC in vitro: συνκαλλιέργεια rhGM CSF και rhIL-4 in vitro, αλλαγή του μέσου κάθε δεύτερη μέρα και λήψη ανώριμων DC την 5η ημέρα. Την 6η ημέρα, προστέθηκαν ίσοι όγκοι PBS, PFC και LPS σύμφωνα με την ομαδοποίηση και καλλιεργήθηκαν για 24 ώρες ως πρωτόκολλο καλλιέργειας για την επαγωγή DC που προέρχονται από μονοπύρηνα κύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος.

Οι πολυσακχαρίτες που προέρχονται από φυσικά προϊόντα έχουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής τοξικότητας και του χαμηλού κόστους ως ανοσοδιεγερτικά. Μετά από προκαταρκτικά πειράματα, η ερευνητική μας ομάδα διαπίστωσε ότι το PFC ενισχύει σημαντικά τον ώριμο δείκτη CD83 στην επιφάνεια των κυττάρων DC που προέρχονται από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος που επάγονται in vitro. Τα αποτελέσματα της κυτταρομετρίας ροής έδειξαν ότι η παρέμβαση στο PFC σε συγκέντρωση 10 μ g/mL για 24 ώρες είχε ως αποτέλεσμα τη μέγιστη έκφραση του ώριμου δείκτη CD83 στην επιφάνεια των DC, υποδεικνύοντας ότι τα DC εισήλθαν σε ώριμη κατάσταση. Ως εκ τούτου, η ερευνητική μας ομάδα καθόρισε το σχέδιο επαγωγής και παρέμβασης in vitro. Το CD83 είναι ένας σημαντικός ώριμος βιοδείκτης στην επιφάνεια των DC, ενώ το CD86 χρησιμεύει ως ένα σημαντικό συνδιεγερτικό μόριο στην επιφάνεια των DC, λειτουργώντας ως το δεύτερο σήμα για την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων. Η ενισχυμένη έκφραση δύο βιοδεικτών CD83 και CD86 υποδεικνύει ότι το PFC προάγει την ωρίμανση των DC που προέρχονται από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος, υποδηλώνοντας ότι το PFC μπορεί ταυτόχρονα να αυξάνει το επίπεδο έκκρισης κυτοκινών στην επιφάνεια των DC. Συνεπώς, αυτή η μελέτη αξιολόγησε τα επίπεδα των κυτοκινών IL-6, TNF-a και IL-10 που εκκρίνονται από τα DC χρησιμοποιώντας ELISA. Η IL-10 σχετίζεται στενά με την ανοσολογική ανοχή των DC και τα DC με ανοσολογική ανοχή χρησιμοποιούνται συνήθως στη θεραπεία όγκων, παρέχοντας πιθανές θεραπευτικές ιδέες για ανοσολογική ανοχή στη μεταμόσχευση οργάνων. Η οικογένεια 1L-6 παίζει σημαντικό ρόλο στην έμφυτη και προσαρμοστική ανοσία, την αιματοποίηση και τις αντιφλεγμονώδεις επιδράσεις. Υπάρχουν μελέτες που δείχνουν ότι η IL-6 και ο TGF β συμμετέχουν από κοινού στη διαφοροποίηση των κυττάρων Th17. Όταν το σώμα εισβάλλεται από έναν ιό, ο TNF-a που παράγεται από τα DC σε απόκριση στην ενεργοποίηση του ιού δρα ως αυτοκρινής παράγοντας ωρίμανσης για την προώθηση της ωρίμανσης των DC. Ο αποκλεισμός του TNF-a θα θέσει τα DC σε ανώριμο στάδιο, εμποδίζοντάς τα να ασκήσουν πλήρως τη λειτουργία παρουσίασης αντιγόνου τους. Τα δεδομένα ELISA σε αυτή τη μελέτη έδειξαν ότι το επίπεδο έκκρισης IL-10 στην ομάδα PFC ήταν σημαντικά αυξημένο σε σύγκριση με τις άλλες δύο ομάδες, υποδεικνύοντας ότι το PFC ενισχύει την ανοσολογική ανοχή των DC. Τα αυξανόμενα επίπεδα έκκρισης IL-6 και TNF-a υποδηλώνουν ότι το PFC μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την ενίσχυση των DC για την προώθηση της διαφοροποίησης των Τ κυττάρων.