Polisacharyd z chlorelli (PFC), jako naturalny polisacharyd, w ostatnich latach przyciągnął uwagę naukowców ze względu na swoje zalety, takie jak niska toksyczność, niskie skutki uboczne i szerokie spektrum działania. Jego właściwości obniżające poziom lipidów we krwi, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciw chorobie Parkinsona, przeciwstarzeniowe itp. zostały wstępnie potwierdzone w eksperymentach in vitro i in vivo. Jednak nadal istnieje luka w badaniach nad PFC jako modulatorem ludzkiej odporności.

Komórki dendrytyczne (DC) to najsilniejsze wyspecjalizowane komórki prezentujące antygen w ludzkim organizmie. Liczba DC w organizmie człowieka jest niezwykle mała, dlatego powszechnie stosuje się model indukcji in vitro za pomocą cytokin, a mianowicie ludzkie mononuklearne komórki DC pochodzące z krwi obwodowej (moDC). Model DC indukowany in vitro został po raz pierwszy opisany w 1992 roku i jest tradycyjnym systemem hodowli DC. Zazwyczaj wymaga on hodowli przez 6-7 dni. Komórki szpiku kostnego myszy można hodować z czynnikiem stymulującym kolonie granulocytów i makrofagów (GM-CSF) oraz interleukiną (IL)-4 w celu uzyskania niedojrzałych DC (grupa PBS). Cytokiny są dodawane jako dojrzałe stymulatory i hodowane przez 1-2 dni w celu uzyskania dojrzałych DC. W innym badaniu doniesiono, że oczyszczone ludzkie komórki CD14+ hodowano z interferonem β (IFN β) lub IL-4 przez 5 dni, a następnie z czynnikiem martwicy nowotworów-α (TNF-α) przez 2 dni w celu uzyskania komórek dendrytycznych o wysokiej ekspresji CD11c i CD83, które mają silniejszą zdolność do promowania proliferacji allogenicznych komórek T CD4+ i komórek T CD8+. Liczne polisacharydy ze źródeł naturalnych wykazują doskonałą aktywność immunomodulacyjną, na przykład polisacharydy z grzybów shiitake, grzybów z rozszczepionymi blaszkami, grzybów Yunzhi i Poria cocos, które zostały zastosowane w praktyce klinicznej. Mogą one skutecznie poprawiać funkcje odpornościowe organizmu, wzmacniać odporność i służyć jako terapie wspomagające w leczeniu przeciwnowotworowym. Jednakże istnieje niewiele doniesień badawczych na temat PFC jako ludzkiego modulatora odporności. W związku z tym w niniejszym artykule przeprowadzono wstępne badania dotyczące roli i powiązanych mechanizmów PFC w promowaniu dojrzewania moDC, w celu oceny potencjału PFC jako naturalnego modulatora odporności.

Ze względu na wyjątkowo niski odsetek komórek DC w tkankach ludzkich oraz wysoką konserwatywność międzygatunkową mysich i ludzkich komórek DC, w celu rozwiązania trudności badawczych spowodowanych niską produkcją DC, zbadano modele in vitro indukcji komórek DC pochodzących z ludzkich mononuklearnych komórek krwi obwodowej, które umożliwiają uzyskanie komórek DC o dobrej immunogenności w krótkim czasie. Dlatego w niniejszym badaniu wykorzystano tradycyjną metodę indukcji ludzkich komórek DC in vitro: współhodowlę rhGM CSF i rhIL-4 in vitro, zmieniając pożywkę co drugi dzień i uzyskując niedojrzałe komórki DC 5. dnia; 6. dnia dodano równe objętości PBS, PFC i LPS zgodnie z grupowaniem i hodowano przez 24 godziny, zgodnie z protokołem hodowli dla indukcji komórek DC pochodzących z ludzkich mononuklearnych komórek krwi obwodowej.

Polisacharydy pochodzące z produktów naturalnych charakteryzują się niską toksycznością i niskim kosztem jako immunostymulatory. Po wstępnych eksperymentach, nasz zespół badawczy odkrył, że PFC znacząco wzmacnia dojrzały marker CD83 na powierzchni komórek DC pochodzących z ludzkich mononuklearnych komórek krwi obwodowej indukowanych in vitro. Wyniki cytometrii przepływowej wykazały, że interwencja PFC w stężeniu 10 μg/ml przez 24 godziny skutkowała szczytową ekspresją dojrzałego markera CD83 na powierzchni komórek DC, co wskazuje na osiągnięcie przez nie dojrzałości. Dlatego nasz zespół badawczy określił plan indukcji i interwencji in vitro. CD83 jest ważnym dojrzałym biomarkerem na powierzchni komórek DC, podczas gdy CD86 pełni funkcję ważnej cząsteczki kostymulującej na powierzchni komórek DC, działając jako drugi sygnał do aktywacji limfocytów T. Zwiększona ekspresja dwóch biomarkerów CD83 i CD86 wskazuje, że PFC promuje dojrzewanie ludzkich DC pochodzących z mononuklearnych komórek krwi obwodowej, co sugeruje, że PFC może jednocześnie zwiększać poziom wydzielania cytokin na powierzchni DC. Dlatego w niniejszym badaniu oceniono poziomy cytokin IL-6, TNF-a i IL-10 wydzielanych przez DC przy użyciu testu ELISA. IL-10 jest ściśle związana z tolerancją immunologiczną DC, a DC z tolerancją immunologiczną są powszechnie stosowane w leczeniu nowotworów, dostarczając potencjalnych pomysłów terapeutycznych na tolerancję immunologiczną w przeszczepianiu narządów; Rodzina 1L-6 odgrywa ważną rolę w odporności wrodzonej i nabytej, hematopoezie i działaniu przeciwzapalnym; Istnieją badania wskazujące, że IL-6 i TGF β wspólnie uczestniczą w różnicowaniu komórek Th17; Gdy organizm zostaje zaatakowany przez wirusa, TNF-a produkowany przez DC w odpowiedzi na aktywację wirusa działa jako autokrynny czynnik dojrzewania, promując dojrzewanie DC. Blokowanie TNF-α powoduje, że komórki dendrytyczne (DC) znajdują się w stadium niedojrzałym, uniemożliwiając im pełne wykorzystanie funkcji prezentacji antygenu. Dane z testu ELISA w tym badaniu wykazały, że poziom sekrecji IL-10 w grupie PFC był istotnie wyższy w porównaniu z dwiema pozostałymi grupami, co wskazuje, że PFC zwiększa tolerancję immunologiczną komórek dendrytycznych (DC). Rosnące poziomy sekrecji IL-6 i TNF-α sugerują, że PFC może wpływać na zwiększenie tolerancji immunologicznej komórek dendrytycznych (DC) i promować różnicowanie limfocytów T.