تاثير ليپوپلي ساكاريد سويه هاي باكتري شيگلا بر تحريك ايمني ذاتي در شرايط آزمايشگاهي

Mohammad Reza Hashemzadeh1, Mojtaba Saadati2, Mohammad Reza Baghaban Eslaminejad1*, Reza Aflatoonian3, Mokhtar Zarea2

زمينه و هدف: شيگلا عامل شيگلوز انسان است و ليپوپلي ساكاريد آن به كمك TLR4 شناسايي مي‏شود. TLR4 از خانواده گيرنده‏هاي شبه TOLL بوده و بسياري از مسيرهاي ايمني با تحريك اين گيرنده‏ها راه اندازي مي‏شوند. تحقيقات بسياري افزايش بيان TLR4 در سلول‏هاي بنيادي مزانشيمي تحت تاثير ليپوپلي ساكاريد را نشان مي‏دهد. هدف مهم اين مطالعه شناسايي ليپوپلي ساكاريد مناسب سويه‏هاي شيگلا از طريق تحريك سيستم ايمني براي مطالعات واكسن مي‏باشد. مواد و روش‏ها: در اين مطالعه تجربي، سلول بنيادي مزانشيمي انساني مشتق از مغز استخوان از طريق سه رقت 1/0، 01/0 و 001/0 عصاره سويه‏هاي شيگلا (فلكسنري، ديسانتري و سونيي) كه حاوي ليپوپلي ساكاريد مي‏باشد تيمار شد. سپس بيان TLR4 در سطح RNA با تكنيك‏هاي RT-PCR و Q-PCR ارزيابي گرديد. سلول‏هاي تيمار شده با فسفات بافر سالين به عنوان گروه كنترل در نظر گرفته شدند. يافته‏ها: بيان TLR4 در همه گروه‏هاي تيمار به جز گروه‏هاي تيمار با غلظت نسبي 001/0 سونيي و ديسانتري و هم چنين گروه كنترل مشاهده شد. تغييرات بيان TLR4 در همه گروه‏هاي تيمار وابسته به دوز بود. بيشترين بيان مربوط به تيمار با عصاره شيگلا فلكسنري و كم ترين آن مربوط به شيگلا سونيي بود. استفاده از ليپوپلي ساكاريد خالص باكتري اشرشياكلي به عنوان كنترل مثبت نشان داد كه ليپوپلي ساكاريد موجود در عصاره شيگلا مسيول افزايش بيان TLR4 مي‏باشد. نتيجه‏گيري: با توجه به افزايش بيان TLR4 از طريق عصاره شيگلا، اين عصاره براي افزايش بازدهي واكسن توصيه مي‏شود.

Background: Shigella is the causative agent of human shigellosis and its lipopolysaccharide is detected by TLR4. TLR4 belongs to Toll-like receptors family and many immunological pathways are triggered when these receptors are stimulated. Many researches showed increasing in TLR4 expression in mesenchymal stem cells through lipopolysaccharide treatment. The main goal of this study is detecting the optimum lipopolysaccharide between shigella strains through stimulation of immune system for vaccine studies. Materials and Methods: In this experimental study human bone marrow derived mesenchymal stem cells were treated with three distinct concentrations (0.1, 0.01, and 0.001) of shigella (S. flexneri, S. dysenteriae, S. sonnei) extract containing lipopolysaccharide. Then TLR4 expression in mRNA level was investigated by RT-PCR and Q-PCR. The cells treated with phosphate buffered saline have been considered as a control group. Results: Expression of TLR4 was shown in all of case groups except treatment with concentration 0.001 of extracts from sonnei and dysenteriae and also control group. The variations in the expression of TLR4 was dose-dependent in all of case groups. The maximum expression of TLR4 related to treatment with extract from shigella flexneri strain and the minimum expression related to treatment with shigella sonnei extract. The use of lipopolysaccharide from E. coli as a positive control indicated that lipopolysaccharide in shigella extracts is responsible for the increased expression of TLR4. Conclusion: The TLR4 expression level was increasesed by S. flexneri extract, so it could be recommended for increasing vaccine efficiency.