ผลของ α-Galactosylceramide (แอนติเจนที่จำเพาะต่อ iNKT cells) ต่อการเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์ ในหนู BALB/c

ผู้แต่ง

  • Thitinan Kasetthat Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University, Thailand
  • Rasana W. Sermswan Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Khon Kaen University, Thailand
  • Hiroshi Watarai Division of Stem Cell Cellomics, Center for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, Institute of Medical Science, University of Tokyo, Minato-ku, Tokyo, Japan
  • Surasakdi Wongratanacheewin Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand

คำสำคัญ:

iNKT cells; α-GalCer; BALB/c mice; cytokine kinetic; IFN-γ, หนูสายพันธุ์ BALB/c; การเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์

บทคัดย่อ

หลักการและวัตถุประสงค์: Invariant natural killer T (iNKT)  cells คือเซลล์ที่อยู่ในกลุ่มของ T cells ที่หลั่งไซโตไคน์ (cytokine) หลายชนิดเพื่อตอบสนองต่อแอนติเจน (antigen) ที่เป็นลิพิด (lipid) หรือไกลโคลิพิด (glycolipid) ที่นำเสนอบน CD1d ของ antigen presenting cells α-Galactosylceramide (α-GalCer) เป็นแอนติเจนที่จำเพาะต่อ iNKT cells โดยหลังจากการถูกกระตุ้น ภายในเวลา 1 ชั่วโมงจะมีการหลั่งทั้ง โปรอินเฟลมมาทอรีไซโตไคน์ (proinflammatory cytokine) และ เรกูลาทอรีไซโตไคน์ (regulatory cytokine) เพื่อกระตุ้นเซลล์อื่นๆในระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์ในหนู BALB/c ที่ถูกฉีดด้วย α-GalCer ในช่วงเวลาต่างๆ

วิธีการศึกษา: หนู BALB/c ถูกฉีดเข้าช่องท้องด้วยแอนติเจน α-GalCer ปริมาณ 1 ไมโครกรัมต่อหนูหนึ่งตัว และเก็บตัวอย่างเลือดที่เวลา 1, 2, 4, 6, 12 และ 24 ชั่วโมงภายหลังการฉีด ตัวอย่างเลือดจะถูกนำมาตรวจวัดปริมาณไซโตไคน์ด้วย Cytometric Bead Array

ผลการศึกษา: GM-CSF, IFN-γ และ IL-4 เป็นไซโตไคน์หลักที่ตรวจพบได้ในปริมาณสูงในช่วงแรกของการทดลอง โดย IFN-γ เป็นไซโตไคน์ที่มีปริมาณสูงที่สุดหลังการฉีด α-GalCer  นอกจากนี้ IL-10, IL-13 และ IL-17A ตรวจพบได้ในช่วงแรกที่ปริมาณต่ำและเพิ่มสูงในช่วงหลัง อย่างไรก็ตามปริมาณที่ตรวจได้ไม่สูงเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มไซโตไคน์หลัก

สรุป: ผลจากการฉีดแอนติเจน α-GalCer 1 ครั้งในหนู BALB/c  แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์และ IFN-γ คือ ไซโตไคน์ที่ตรวจวัดได้ในปริมาณสูงที่สุด จากผลการทดลองปริมาณของไซโตไคน์ในแต่ล่ะช่วงเวลาทำให้การทดลองนี้จัดเป็นข้อมูลเบื้องต้นในการออกแบบการทดลองสำหรับการศึกษาเพื่อศึกษาบทบาทของ α-GalCer  ในโรคต่างๆได้

เอกสารอ้างอิง

1. Cerundolo V, Silk JD, Masri SH, Salio M. Harnessing invariant NKT cells in vaccination strategies. Nat Rev Immunol 2009; 9: 28-38.
2. Bendelac A, Savage PB, Teyton L. The biology of NKT cells. Annu Rev Immunol 2007; 25: 297-336.
3. Van Kaer L, Parekh VV, Wu L. Invariant natural killer T cells: bridging innate and adaptive immunity. Cell Tissue Res 2011; 343: 43-55.
4. Gadola SD, Koch M, Marles-Wright J, Lissin NM, Shepherd D, Matulis G, et al. Structure and binding kinetics of three different human CD1d-alpha-galactosylceramide-specific T cell receptors. J Exp Med 2006; 203: 699-710.
5. Cantu C, 3rd, Benlagha K, Savage PB, Bendelac A, Teyton L. The paradox of immune molecular recognition of alpha-galactosylceramide: low affinity, low specificity for CD1d, high affinity for alpha beta TCRs. J Immunol 2003; 170: 4673-82.
6. Matsuda JL, Mallevaey T, Scott-Browne J, Gapin L. CD1d-restricted iNKT cells, the 'Swiss-Army knife' of the immune system. Curr Opin Immunol 2008; 20: 358-68.
7. Hanada T, Yoshimura A. Regulation of cytokine signaling and inflammation. Cytokine Growth Factor Rev 2002; 13: 413-21.
8. Skold M, Behar SM. Role of CD1d-restricted NKT cells in microbial immunity. Infect Immun 2003; 71: 5447-55.
9. Kinjo Y, Kitano N, Kronenberg M. The role of invariant natural killer T cells in microbial immunity. J Infect Chemother 2013; 19: 560-70.
10. Kronenberg M. Toward an understanding of NKT cell biology: progress and paradoxes. Annu Rev Immunol 2005; 23: 877-900.
11. Rymarchyk SL, Lowenstein H, Mayette J, Foster SR, Damby DE, Howe IW, et al. Widespread natural variation in murine natural killer T-cell number and function. Immunology 2008; 125: 331-43.
12. Sada-Ovalle I, Skold M, Tian T, Besra GS, Behar SM. Alpha-galactosylceramide as a therapeutic agent for pulmonary Mycobacterium tuberculosis infection. Am J Respir Crit Care Med 2010; 182: 841-7.
13. Emoto M, Yoshida T, Fukuda T, Kawamura I, Mitsuyama M, Kita E, et al. Alpha-galactosylceramide promotes killing of Listeria monocytogenes within the macrophage phagosome through invariant NKT-cell activation. Infect Immun 2010; 78: 2667-76.
14. Matsuda JL, Gapin L, Baron JL, Sidobre S, Stetson DB, Mohrs M, et al. Mouse V alpha 14i natural killer T cells are resistant to cytokine polarization in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100: 8395-400.
15. Zhang Y, Springfield R, Chen S, Li X, Feng X, Moshirian R, et al. alpha-GalCer and iNKT Cell-Based Cancer Immunotherapy: Realizing the Therapeutic Potentials. Front Immunol 2019; 10: 1126.
16. Cao Z, Dhupar R, Cai C, Li P, Billiar TR, Geller DA. A critical role for IFN regulatory factor 1 in NKT cell-mediated liver injury induced by alpha-galactosylceramide. J Immunol 2010; 185: 2536-43.
17. Parekh VV, Wilson MT, Olivares-Villagomez D, Singh AK, Wu L, Wang CR, et al. Glycolipid antigen induces long-term natural killer T cell anergy in mice. J Clin Invest 2005; 115: 2572-83.
18. Kim S, Lalani S, Parekh VV, Vincent TL, Wu L, Van Kaer L. Impact of bacteria on the phenotype, functions, and therapeutic activities of invariant NKT cells in mice. J Clin Invest 2008; 118: 2301-15.
19. Fujii S, Shimizu K, Kronenberg M, Steinman RM. Prolonged IFN-gamma-producing NKT response induced with alpha-galactosylceramide-loaded DCs. Nat Immunol 2002; 3: 867-74.
20. Wen X, Rao P, Carreno LJ, Kim S, Lawrenczyk A, Porcelli SA, et al. Human CD1d knock-in mouse model demonstrates potent antitumor potential of human CD1d-restricted invariant natural killer T cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2013; 110: 2963-8.
21. Bai L, Constantinides MG, Thomas SY, Reboulet R, Meng F, Koentgen F, et al. Distinct APCs explain the cytokine bias of alpha-galactosylceramide variants in vivo. J Immunol 2012; 188: 3053-61.
22. Sag D, Ozkan M, Kronenberg M, Wingender G. Improved Detection of Cytokines Produced by Invariant NKT Cells. Sci Rep 2017; 7: 16607.
23. Chackerian A, Alt J, Perera V, Behar SM. Activation of NKT cells protects mice from tuberculosis. Infect Immun 2002; 70: 6302-9.
24. Rothchild AC, Jayaraman P, Nunes-Alves C, Behar SM. iNKT cell production of GM-CSF controls Mycobacterium tuberculosis. PLoS Pathog 2014; 10: e1003805.
25. Tessmer MS, Fatima A, Paget C, Trottein F, Brossay L. NKT cell immune responses to viral infection. Expert Opin Ther Targets 2009; 13: 153-62.
26. Diana J, Lehuen A. NKT cells: friend or foe during viral infections? Eur J Immunol 2009; 39: 3283-91.
27. McKnight CG, Morris SC, Perkins C, Zhu Z, Hildeman DA, Bendelac A, et al. NKT cells contribute to basal IL-4 production but are not required to induce experimental asthma. PLoS One 2017; 12: e0188221.
28. O'Brien TF, Bao K, Dell'Aringa M, Ang WX, Abraham S, Reinhardt RL. Cytokine expression by invariant natural killer T cells is tightly regulated throughout development and settings of type-2 inflammation. Mucosal Immunol 2016; 9: 597-609.
29. Wingender G, Rogers P, Batzer G, Lee MS, Bai D, Pei B, et al. Invariant NKT cells are required for airway inflammation induced by environmental antigens. J Exp Med 2011; 208: 1151-62.
30. Michel ML, Keller AC, Paget C, Fujio M, Trottein F, Savage PB, et al. Identification of an IL-17-producing NK1.1(neg) iNKT cell population involved in airway neutrophilia. J Exp Med 2007; 204: 995-1001.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2019-11-13

รูปแบบการอ้างอิง

1.
Kasetthat T, W. Sermswan R, Watarai H, Wongratanacheewin S. ผลของ α-Galactosylceramide (แอนติเจนที่จำเพาะต่อ iNKT cells) ต่อการเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์ ในหนู BALB/c. SRIMEDJ [อินเทอร์เน็ต]. 13 พฤศจิกายน 2019 [อ้างถึง 29 ธันวาคม 2025];34(6):602-7. available at: https://li01.tci-thaijo.org/index.php/SRIMEDJ/article/view/225141

ฉบับ

ปีที่ 34 ฉบับที่ 6 (2019): พฤศจิกายน-ธันวาคม

ประเภทบทความ

Original Articles