هدف: گیرنده های شبه Toll (TLRs)، از طریق شناسایی الگوهای مولکولی وابسته به پاتوژن ها (PAMPs)، نقش مهمی را در ایجاد ایمنی ذاتی و سازشی دارا می باشند.
روش ها: در مطالعه حاضر، ما به بررسی بیان و نقش TLRs در سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان (UC-MSCs) پرداختیم. تکثیر، تمایز و فعالیت تنظیم سیستم ایمنی این سلول ها در حضور و عدم حضور لیگاندهای TLRs تعیین گردیدند.
نتایج: در سطح RNA، بیان TLRهای 2، 4، 6 و 9 نسبتاً بالاتر از دیگر انواع TLR بودند. هرچند، بیان TLR3 و TLR4 در سطح پروتئینی نسبتاً بالاتر بود. UC-MSCها به واسطه بیان سیتوکین ها و فعال شدن فاکتور هسته ای κB گیرنده های فعال TLR را بیان کردند. پلی اینوزینیک اسید و سیتیدیلیک اسید (پلی (I:C)) به طور همزمان تکثیر UC-MSCها را مهار کردند اما لیگاند دیگر TLRها فاقد تاثیر قابل توجهی بودند. پلی (I:C) باعث تحریک توان تمایزی UC-MSCها به رده سلول های چربی ساز گردید اما لیپوپلی ساکارید تمایز به سلول های چربی ساز را مهار کرد. پلی (I:C) و الیگونوکلئوتید CpG توانایی سرکوب سیستم ایمنی را در UC-MSCها فعال کردند که این امر با فسفریلاسیون فاکتور 3 تنظیمی اینترفرون (IRF3) و افزایش بیان
ایندول آمین 2 و3-دیوکسیژناز و اینترفرون بتا همراه بود درحالیکه فعال شدن دیگر لیگاندهای TLR (لیپوپپتید-1 تحریک کننده فیبروبلاست و لیپوپلی ساکارید)، تاثیری بر فعالیت تنظیم سیستم ایمنی در UC-MSCها نداشتند.
نتیجه گیری: در مجموع، اطلاعات ما نشان میدهند که فعال شدن TLR بر عملکرد UC-MSCها تاثیر می گذارد که این امر ممکن است در مطالعات بعدی در جهت کشف پتانسیل های درمانی و بالینی UC-MSCها قابل ملاحظه باشد.
Expression and role of Toll-like receptors on human umbilical cord mesenchymal stem cells.
Source
The State Key Laboratory of Experimental Hematology, Institute of Hematology and Hospital of Blood Diseases, Chinese Academy of Medical Sciences, Tianjin, China.
Abstract
BACKGROUND AIMS:
Toll-like receptors (TLRs) play an important role in innate and adaptive immunity by recognizing pathogen-associated molecular patterns (PAMPs).
METHODS:
In the present study, we investigated the expression and role of TLRs on human umbilical cord mesenchymal stem cells (UC-MSCs). The proliferation, differentiation and immunoregulatory activity of UC-MSCs primed with or without TLR ligands were determined.
RESULTS:
At the RNA level, the expression of TLR2, 4, 6 and 9 was relatively higher than that of other TLRs. However, TLR3 and TLR4 expression were relatively higher at the protein level. UC-MSCs expressed functional TLRs by nuclear factor-κB activation and cytokine expression assay. Poly-inosinic acid:cytidylic acid [Poly(I:C)] stimulation inhibited the proliferation of UC-MSCs, but the ligand of other TLRs had no significant effect. Poly(I:C) stimulation enhanced the adipogenic differentiation capability of UC-MSCs, but lipopolysaccharide inhibited the adipogenic differentiation. Poly(I:C) and CpG-oligonucleotide promoted the immunosuppressive potentiality of UC-MSCs, accompanied with the phosphorylation of interferon regulatory factor 3 (IRF3) and increased expression of indoleamine 2,3-dioxygenase and interferon β, whereas activation of other TLR ligands (synthetic analog fibroblast-stimulating lipopeptide-1 and lipopolysaccharide) failed to affect the immunoregulatory activity of UC-MSCs.
CONCLUSIONS:
Taken together, our data demonstrated that TLR activation influenced the function of UC-MSCs, which might have important implications in future efforts to explore the clinical potentials of UC-MSCs.
PMID:23352460