พอลิแซ็กคาไรด์จากคลอเรลลา (PFC) ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์จากธรรมชาติ ได้รับความสนใจจากนักวิชาการเป็นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น ความเป็นพิษต่ำ ผลข้างเคียงน้อย และมีฤทธิ์ครอบคลุมหลายด้าน มีการศึกษาเบื้องต้นและในสัตว์ทดลองยืนยันแล้วว่า PFC มีฤทธิ์ลดไขมันในเลือด ต้านมะเร็ง ต้านการอักเสบ ต้านโรคพาร์กินสัน และต้านริ้วรอย เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ยังคงมีช่องว่างในการวิจัยเกี่ยวกับ PFC ในฐานะสารปรับภูมิคุ้มกันในมนุษย์อยู่

เซลล์เดนดริติก (DCs) เป็นเซลล์นำเสนอแอนติเจนเฉพาะทางที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในร่างกายมนุษย์ จำนวนของ DCs ในร่างกายมนุษย์นั้นมีน้อยมาก และแบบจำลองการเหนี่ยวนำในหลอดทดลองโดยใช้ไซโตไคน์ ซึ่งก็คือ DCs ที่ได้จากเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวเคลียร์ในเลือดส่วนปลายของมนุษย์ (moDCs) นั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แบบจำลองการเหนี่ยวนำ DC ในหลอดทดลองนี้ได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1992 ซึ่งเป็นระบบการเพาะเลี้ยง DCs แบบดั้งเดิม โดยทั่วไปแล้วต้องใช้เวลาในการเพาะเลี้ยง 6-7 วัน เซลล์ไขกระดูกของหนูสามารถเพาะเลี้ยงร่วมกับปัจจัยกระตุ้นการสร้างโคโลนีของเม็ดเลือดขาวและแมโครฟาจ (GM-CSF) และอินเตอร์ลิวคิน (IL)-4 เพื่อให้ได้ DCs ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ (กลุ่ม PBS) จากนั้นจึงเติมไซโตไคน์เพื่อกระตุ้นให้เจริญเต็มที่และเพาะเลี้ยงต่ออีก 1-2 วันเพื่อให้ได้ DCs ที่เจริญเต็มที่ งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งรายงานว่า เซลล์ CD14+ ของมนุษย์ที่บริสุทธิ์แล้วถูกนำมาเพาะเลี้ยงร่วมกับอินเตอร์เฟรอน-เบตา (IFN-β) หรือ IL-4 เป็นเวลา 5 วัน จากนั้นจึงนำไปเพาะเลี้ยงร่วมกับทูมอร์เนโครซิสแฟคเตอร์-อัลฟา (TNF-α) เป็นเวลา 2 วัน เพื่อให้ได้เซลล์เดนดริติก (DCs) ที่มีการแสดงออกของ CD11c และ CD83 ในระดับสูง ซึ่งมีความสามารถในการส่งเสริมการเพิ่มจำนวนของเซลล์ T CD4+ และเซลล์ T CD8+ จากผู้บริจาคได้ดีกว่า นอกจากนี้ โพลีแซ็กคาไรด์จากแหล่งธรรมชาติจำนวนมากมีฤทธิ์ในการปรับภูมิคุ้มกันที่ดีเยี่ยม เช่น โพลีแซ็กคาไรด์จากเห็ดหอม เห็ดหลินจือ เห็ดหยุนจือ และเห็ดพอเรียโคโคส ซึ่งถูกนำมาใช้ในทางคลินิกแล้ว สารเหล่านี้สามารถปรับปรุงการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย เสริมสร้างภูมิคุ้มกัน และใช้เป็นยาเสริมในการรักษาโรคมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม มีรายงานการวิจัยเกี่ยวกับ PFC ในฐานะสารปรับภูมิคุ้มกันของมนุษย์น้อยมาก ดังนั้น บทความนี้จึงทำการวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับบทบาทและกลไกที่เกี่ยวข้องของ PFC ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของ moDCs เพื่อประเมินศักยภาพของ PFC ในฐานะสารปรับภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติ

เนื่องจากสัดส่วนของเซลล์เดนดริติก (DCs) ในเนื้อเยื่อของมนุษย์มีน้อยมาก และมีการอนุรักษ์ข้ามสายพันธุ์สูงระหว่างเซลล์เดนดริติกของหนูและเซลล์เดนดริติกของมนุษย์ เพื่อแก้ปัญหาความยากลำบากในการวิจัยที่เกิดจากการผลิตเซลล์เดนดริติกในปริมาณต่ำ จึงมีการศึกษาแบบจำลองการเหนี่ยวนำเซลล์เดนดริติกในหลอดทดลองจากเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวคลีอาร์ในเลือดส่วนปลายของมนุษย์ ซึ่งสามารถสร้างเซลล์เดนดริติกที่มีภูมิคุ้มกันที่ดีได้ในระยะเวลาอันสั้น ดังนั้น การศึกษานี้จึงใช้วิธีการเหนี่ยวนำเซลล์เดนดริติกของมนุษย์ในหลอดทดลองแบบดั้งเดิม คือ การเพาะเลี้ยงร่วมกันของ rhGM CSF และ rhIL-4 ในหลอดทดลอง เปลี่ยนอาหารเลี้ยงเซลล์ทุกๆ สองวัน และได้เซลล์เดนดริติกที่ยังไม่เจริญเต็มที่ในวันที่ 5 ในวันที่ 6 เติม PBS, PFC และ LPS ในปริมาณเท่ากันตามกลุ่ม และเพาะเลี้ยงต่ออีก 24 ชั่วโมง ตามโปรโตคอลการเพาะเลี้ยงเพื่อเหนี่ยวนำเซลล์เดนดริติกจากเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวคลีอาร์ในเลือดส่วนปลายของมนุษย์

พอลิแซ็กคาไรด์ที่ได้จากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติมีข้อดีคือมีความเป็นพิษต่ำและต้นทุนต่ำในฐานะสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน หลังจากการทดลองเบื้องต้น กลุ่มวิจัยของเราพบว่า PFC ช่วยเพิ่มการแสดงออกของเครื่องหมายบ่งชี้ความเจริญเต็มที่ CD83 บนพื้นผิวของเซลล์ DC ที่ได้จากเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวคลีอาร์ในเลือดส่วนปลายของมนุษย์ที่ถูกกระตุ้นในหลอดทดลองอย่างมีนัยสำคัญ ผลการวิเคราะห์ด้วยเครื่องฟลูออโรไซโตเมตรีแสดงให้เห็นว่า การให้ PFC ที่ความเข้มข้น 10 μg/mL เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ส่งผลให้มีการแสดงออกของเครื่องหมายบ่งชี้ความเจริญเต็มที่ CD83 บนพื้นผิวของเซลล์ DC สูงสุด ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ DC เข้าสู่สภาวะเจริญเต็มที่แล้ว ดังนั้น กลุ่มวิจัยของเราจึงได้กำหนดแผนการเหนี่ยวนำและการให้สารในหลอดทดลอง CD83 เป็นเครื่องหมายบ่งชี้ความเจริญเต็มที่ที่สำคัญบนพื้นผิวของเซลล์ DC ในขณะที่ CD86 ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลร่วมกระตุ้นที่สำคัญบนพื้นผิวของเซลล์ DC ทำหน้าที่เป็นสัญญาณที่สองสำหรับการกระตุ้นเซลล์ T การแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของไบโอมาร์กเกอร์สองตัว ได้แก่ CD83 และ CD86 บ่งชี้ว่า PFC ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์เดนดริติก (DCs) ที่ได้จากเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวคลีอาร์ในเลือดส่วนปลายของมนุษย์ ซึ่งชี้ให้เห็นว่า PFC อาจเพิ่มระดับการหลั่งของไซโตไคน์บนพื้นผิวของ DCs ไปพร้อมกัน ดังนั้น การศึกษานี้จึงประเมินระดับของไซโตไคน์ IL-6, TNF-α และ IL-10 ที่หลั่งโดย DCs โดยใช้ ELISA IL-10 มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความทนทานต่อภูมิคุ้มกันของ DCs และ DCs ที่มีความทนทานต่อภูมิคุ้มกันมักถูกนำมาใช้ในการรักษามะเร็ง ซึ่งให้แนวคิดการรักษาที่มีศักยภาพสำหรับความทนทานต่อภูมิคุ้มกันในการปลูกถ่ายอวัยวะ ตระกูล IL-6 มีบทบาทสำคัญในภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว การสร้างเม็ดเลือด และผลต้านการอักเสบ มีการศึกษาที่บ่งชี้ว่า IL-6 และ TGF-β มีส่วนร่วมร่วมกันในการสร้างความแตกต่างของเซลล์ Th17 เมื่อร่างกายถูกไวรัสบุกรุก TNF-α ที่ผลิตโดยเซลล์เดนดริติก (DCs) เพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นของไวรัส จะทำหน้าที่เป็นปัจจัยกระตุ้นการเจริญเติบโตแบบออโตครีน เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์เดนดริติก การปิดกั้น TNF-α จะทำให้เซลล์เดนดริติกอยู่ในระยะที่ไม่เจริญเติบโตเต็มที่ ป้องกันไม่ให้เซลล์เหล่านั้นทำหน้าที่นำเสนอแอนติเจนได้อย่างเต็มที่ ข้อมูลจากการทดสอบ ELISA ในการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าระดับการหลั่งของ IL-10 ในกลุ่ม PFC เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับอีกสองกลุ่ม ซึ่งบ่งชี้ว่า PFC ช่วยเพิ่มความทนทานต่อภูมิคุ้มกันของเซลล์เดนดริติก ระดับการหลั่งของ IL-6 และ TNF-α ที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่า PFC อาจมีผลในการเสริมสร้างเซลล์เดนดริติกเพื่อส่งเสริมการสร้างความแตกต่างของเซลล์ T