تأثير Akkermansia muciniphila و وزيكول‌هاي غشاي خارجي حاصل از آن بر بيان microRNA هاي دخيل در بلوغ سلول‌هاي دندريتيك انساني مشتق از مونوسيت

The effect of Akkermansia muciniphila and its outer membrane vesicles on the expression of microRNAs involved in the maturation of monocyte-derived human dendritic cells

باكتري Akkermansia muciniphila، يكي از اعضاي مهم ميكروبيوتاي دستگاه گوارش است كه بر عملكرد سيستم ايمني ميزبان نقش دارد. هدف از مطالعه حاضر، بررسي تاثير muciniphila A. و OMVهاي آن بر بيان miR-21 و miR-34a دخيل در بلوغ سلول‌هاي دندرتيك انساني بود. براي اين منظور، باكتري A.muciniphila برروي يك محيط حاوي موسين كشت داده شد و OMVs آن توسط اولتراسانتريفيوژ استخراج شد. استخراج سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي (PBMCs)، با استفاده از محلول فايلكول انجام شد. سلول‌هاي مونوسيت در حضور سايتوكينهاي اينترلوكين4 و فاكتور محرك كلوني گرانولوسيت- مونوسيت به سلول‌هاي دندريتيك، تمايز داده شدند سلول‌هاي تمايز داده شده، با A. muciniphila (100MOI، 50 MOI) ، OMVs (µg/µl50) ، دگزامتازون (جهت القاي سلول‌هاي دندريتيك تولرژنيك (Tol-DC)) و LPS اشرشياكلي (جهت القاي سلول‌هاي دندريتيك بالغ (mature)) تيمار شدند. در نهايت، بيان microRNA-21 و microRNA-34a بروش real-time PCR اندازه گيري شد. خصوصيات مورفولوژيكي OMVs هاي استخراج شده نشان داد كه سايز آنها بين nm 200-20 بود. در تيمار LPS نسبت به گروه‌هاي دگزامتازون، A.muciniphila ، OMV ها زوائد سيتوپلاسمي بلندتري وجود داشت. بيان microRNA-21 در گروه LPS نسبت به گروه‌هاي دگزامتازون، A.muciniphila و OMV كاهش داشت. اما اين كاهش معني‌دار نبود (P>0.05). به علاوه، بيان microRNA-34a نيز در گروه LPS افزايش معني‌داري داشت كه تيمار با دگزامتازون، A.muciniphila و OMV اين اثر را معكوس كرد (P<0.001). بر طبق نتايج به‌دست آمده از اين مطالعه، MiR-21 و miR-34a مي‌توانند عملكرد ضد التهابي و التهابي از خود بروز دهند. به نظر مي‌رسد A.muciniphila و OMVs حاصل از آن گزينه مناسبي براي معرفي به‌عنوان پروبيوتيك نسل جديد مي‌باشند.

Akkermansia muciniphila, an important member of the gastrointestinal microbiota, is involved in the functioning of the host immune system. We aimed to investigate the effect of A. muciniphila and its OMVs on the expression of microRNA-21 and microRNA-34a involved in the maturation of human dendritic cells. A. muciniphila was cultured on a mucin-containing medium and its OMVs were extracted by ultracentrifugation. Extraction of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) was performed using Ficoll’s density gradient centrifugation method. Monocytes were differentiated into dendritic cells in the presence of interleukin-4 cytokines and granulocyte-monocyte colony-stimulating factor. Then, A. muciniphila at MOI 50 and 100, OMVs at a dose of 50 µg/µl, dexamethasone (to induce tolerogenic dendritic cells), and the LPS (to induce mature dendritic cells) were incubated. Finally, the expression of microRNA-21 and microRNA-34a was measured by real-time PCR. The morphological characteristics of the extracted OMVs showed that their size was between 20-200 nm. In LPS treatment, there were longer cytoplasmic growths than OMVs of dexamethasone and A. muciniphila groups. MicroRNA-21 expression was decreased in the LPS group compared to dexamethasone, A. muciniphila, and OMV groups, although this decrease was not significant (P> 0.05). In addition, microRNA-34a expression was significantly increased in the LPS group, which was reversed by treatment with dexamethasone, A. muciniphila, and OMV (P <0.001). MicroRNA-21 and microRNA-34a can exhibit anti-inflammatory and pro-inflammatory functions. A. muciniphila and its OMVs appear to be a viable option for introduction as a new generation probiotic.