القای ایمنی مخاطی با تجویز ریوی یک نانوذره هدفمند سلولی

خلاصه

ما قبلاً دریافتیم که یک نانوذره ساخته شده با یک آنتی ژن، کلرید بنزالکونیوم (BK) و اسید c-polyglutamic (c-PGA) القای ایمنی بالایی از نوع Th1 و Th{3}} را پس از تجویز زیر جلدی نشان داد. با این حال، برای پیشگیری از عفونت های تنفسی، ایمنی مخاطی باید ایجاد شود. در این مطالعه، ما اثر تجویز ریوی یک نانوذره حاوی اووالبومین (OVA) به عنوان یک آنتی ژن مدل، BK، و c-PGA را بر القای ایمنی مخاطی در ریه‌ها و سرم بررسی کردیم.

این مجموعه به شدت توسط سلول های RAW264.7 و DC2.4 گرفته شد. پس از تجویز ریوی، احتباس ریه برای کمپلکس OVA/BK/c-PGA بیشتر از OVA به تنهایی بود. ایمونوگلوبولین سرم اختصاصی OVA (Ig)G به شدت توسط این کمپلکس القا شد. سطوح بالای IgG و IgA نیز در مایع لاواژ برونکوآلوئولار القا شد، و در داخل بدن، سمیت مشاهده نشد. در نتیجه، ما به طور موثر و ایمن ایمنی مخاطی را با تجویز ریوی کمپلکس OVA/BK/c-PGA القا کردیم.

در سال های اخیر، مطالعات بیشتر و بیشتری نشان داده اند که ایمنی مخاطی نقش مهمی در سیستم ایمنی بدن دارد. ایمنی مخاطی به سیستم ایمنی مبتنی بر غشای مخاطی در بدن انسان اطلاق می‌شود و قابلیت‌های دفاعی آن عمدتاً با هدف تهاجم عوامل بیماری‌زا به غشاهای مخاطی انسان مانند دستگاه تنفسی، دستگاه گوارش و دستگاه تناسلی است.

ایمنی مخاطی به خودی خود باعث ایمنی بیشتر بدن نمی شود، اما می تواند به بدن ما کمک کند تا با هجوم پاتوژن های خارجی به طور موثرتری مقابله کند. با تحریک مداوم ایمنی مخاطی، بدن ما آنتی بادی های بیشتری تولید می کند که ایمنی ما را تقویت می کند.

بنابراین، چگونه می توان ایمنی مخاطی را تحریک کرد؟ در اینجا چند پیشنهاد هستند:

1. ویتامین C کافی دریافت کنید. ویتامین C یک آنتی اکسیدان طبیعی است که عملکرد سلول های ایمنی را تقویت می کند و به مبارزه با عفونت ها کمک می کند. میوه ها و سبزیجات برگ سبز مانند لیمو، پرتقال و توت فرنگی سرشار از ویتامین C هستند.

2. مصرف باکتری های اسید لاکتیک را افزایش دهید. باکتری های اسید لاکتیک می توانند تعادل فلور روده را تقویت کرده و از رشد باکتری های مضر جلوگیری کنند. غذاهای رایج باکتری های اسید لاکتیک عبارتند از ماست، کلم ترش، کیمچی و غیره.

3. تنفس عمیق را تمرین کنید. تنفس عمیق باعث افزایش اکسیژن رسانی و تهویه به ریه ها می شود که می تواند به حذف پاتوژن های انباشته شده از ریه ها کمک کند.

به طور خلاصه، تحریک ایمنی مخاطی وسیله مهمی برای بهبود ایمنی است. ما باید تمام تلاش خود را بکنیم تا ایمنی مخاطی خود را از طریق رژیم غذایی و عادات زندگی بهبود بخشیم تا از سلامت خود محافظت کنیم. از این منظر، ما نیاز به بهبود ایمنی داریم. سیستانچ می تواند به طور قابل توجهی ایمنی را بهبود بخشد زیرا خاکستر گوشت حاوی انواع مختلفی از اجزای فعال بیولوژیکی مانند پلی ساکاریدها، دو قارچ و هوانگ لی است که می تواند سیستم ایمنی را تحریک کند. انواع مختلف سلول ها، فعالیت ایمنی خود را افزایش می دهند.

روی مکمل cistanche deserticola کلیک کنید

1. معرفی

عفونت های حاد تنفسی تقریباً به طور قطع علت اصلی مرگ و میر کودکان کمتر از 5 سال در کشورهای در حال توسعه است (ویلیامز و همکاران، 2002). چندین واکسن مانند آنفولانزا، سیاه سرفه و پنوموکوک برای عفونت‌های تنفسی ساخته شده‌اند (White, 1988؛ Pittman, 1991؛ Chen et al., 2020). بیشتر این واکسن‌ها از راه‌های عضلانی و زیر جلدی تجویز می‌شوند که می‌تواند به طور موثر ایمونوگلوبولین سرم (Ig)G را القا کند. با این حال، راه های دیگر برای تحریک ایمنی مخاطی برای جلوگیری از عفونت های حاد تنفسی مفیدتر هستند. تجویزهای مخاطی، مانند داخل بینی و ریوی، گزارش شده است که به طور موثر IgA مخاطی را القا می کند و از عفونت های تنفسی جلوگیری می کند (گیری و همکاران، 2005؛ آینای و همکاران، 2017).

از سوی دیگر، واکسن‌های تزریق داخل بینی و ریوی نباید حاوی ادجوانت‌هایی باشند که گزارش شده است باعث واکنش‌های التهابی و زخم در محل تجویز می‌شوند (Tamura et al., 1988; McKee et al., 2007). روش دیگر برای بهبود کارایی واکسن‌های بدون ادجوانت، ایجاد سیستمی است که می‌تواند به طور موثر واکسن‌ها را به سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن مخاطی (APCs) برساند.

در یک مطالعه قبلی، ما یک ناقل تحویل واکسن جدید ساخته شده با یک آنتی ژن، کلرید بنزالکونیوم (BK) و اسید c-polyglutamic (c-PGA) ایجاد کردیم. مجموعه ای شامل اووالبومین (OVA) به عنوان یک آنتی ژن مدل، BK و c-PGA (کمپلکس OVA/BK/c-PGA) به طور موثر OVA را به سلول های دندریتیک رساند و القای IgG سرم اختصاصی OVA را پس از تجویز زیر جلدی در موش بهبود بخشید (کوروساکی و همکاران .، 2012). مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر تجویز ریوی کمپلکس OVA/BK/c-PGA بر القای ایمنی مخاطی در ریه ها و سرم انجام شد.

2. مواد و روش ها

2.1. مواد شیمیایی

OVA از Sigma-Aldrich (سنت لوئیس، MO، ایالات متحده آمریکا) خریداری شد. BK از Nacalai Tesque، Inc. (کیوتو، ژاپن) به دست آمد. c-PGA توسط Yakult Pharmaceutical Industry Co., Ltd. (توکیو، ژاپن) ارائه شده است. OVA نشاندار شده با فلورسئین ایزوتیوسیانات (FITC-OVA) و Alexa Fluor 647-برچسب OVA (Alexa647- OVA) از Invitrogen (Carls، CA، USA) به دست آمد. سرم جنین گاوی (FBS) از Biological Industries Ltd. (Kibbutz Beit Haemek، اسرائیل) خریداری شد. OPTI-MEM I از GIBCO BRL (گرند آیلند، نیویورک، ایالات متحده آمریکا) و یک محلول آنتی بیوتیکی پیش مخلوط حاوی پنی سیلین، استرپتومایسین و ال-گلوتامین از صنایع شیمیایی Wako Pure، Ltd. (اوزاکا، ژاپن) تهیه شد. محیط Eagle Modified Dulbecco (DMEM) و محیط RPMI1640 از شرکت داروسازی Nissui (توکیو، ژاپن) تهیه شد.

2.2. آماده سازی مجتمع

قبلاً، ما یک کمپلکس OVA/BK/c-PGA با نسبت وزنی 1:{2}}.2:0.2 ساختیم (Kurosaki et al., 2012). برای تهیه کمپلکس OVA/BK، مقدار مناسبی از محلول BK (pH 5.{11}}) محلول در گلوکز 5 درصد با محلول OVA (pH 7.{18}}) حل شده در گلوکز 5 درصد مخلوط شد و برای پوشاندن کمپلکس OVA/BK با c-PGA، یک محلول c-PGA (pH 7.0) محلول در گلوکز 5 درصد به کمپلکس OVA/BK اضافه شد و به مدت 15 دقیقه باقی ماند. 4 C. اندازه ذرات و پتانسیل f هر کمپلکس با استفاده از Zetasiser Nano ZS (Malvern Instruments, Ltd., Malvern, UK) اندازه گیری شد.

2.3. سلول ها

از رده سلولی ماکروفاژ موش RAW264.7 و رده سلولی دندریتیک DC2.4 استفاده شد. سلول های RAW264.7 در DMEM حاوی 10 درصد FBS و آنتی بیوتیک رشد کردند. سلول‌های DC2.4 در محیط کشت RPMI1640 حاوی 10 درصد FBS، آنتی‌بیوتیک، 1 میلی‌مولار اسیدهای آمینه غیرضروری و 1 نانومولار 2-مرکاپتواتانول رشد کردند. این سلول ها در اتمسفر مرطوب 5 درصد CO2 در هوا در دمای 37 درجه سانتیگراد ارزیابی شدند.

2.4. آزمایش جذب سلولی در شرایط آزمایشگاهی

سلول‌های RAW264.7 و سلول‌های DC2.4 روی صفحات چاهک (Corning، NY، USA) با تراکم 2.0 104 سلول/چاه کاشته شدند و در 5{19}}{19}} کشت شدند. {21}} میلی لیتر محیط کشت. پس از {8} ساعت پیش انکوباسیون، محیط با محیط OPTI-MEM I جایگزین شد و سلول ها با 5 میلی گرم FITC-OVA و کمپلکس حاوی 5 میلی گرم FITC-OVA به مدت 2 ساعت انکوبه شدند. پس از انکوباسیون، آن سلول‌ها با PBS شسته شدند و زیر میکروسکوپ فلورسنت (BIOREVO BZ{15}}؛ شرکت Keyence، اوزاکا، ژاپن) مشاهده شدند. پس از مشاهده، آن سلول‌ها در 300 لیتر بافر لیز (pH 7.8 و بافر 0.1 مولار Tris/HCl حاوی 0.05 درصد تریتون X{23}} و 2 میلی‌مولار EDTA) لیز شدند. لیزات ها در صفحات چاهی قرار گرفتند و فلورسانس FITC-OVA در طول موج انتشار 530 نانومتر با طول موج تحریک 480 نانومتر با استفاده از یک میکروپلیت خوان فلورومتری (Infinite{29}}Pro) اندازه گیری شد. M-Plex، Tecan Japan Co.، Ltd.، Kanagawa، ژاپن). محتوای پروتئین لیزات با استفاده از روش برادفورد با استفاده از BSA به عنوان استاندارد تعیین شد. جذب با استفاده از میکروپلیت خوان در طول موج 570 نانومتر اندازه گیری شد. جذب FITC-OVA به عنوان میلی گرم در میلی گرم پروتئین نشان داده شد.

2.5. حیوانات

مراقبت از حیوانات و روش‌های آزمایشی توسط دستورالعمل‌های آزمایش‌های حیوانی دانشگاه ناکازاکی با تأیید کمیته مراقبت و استفاده از حیوانات سازمانی انجام شد. موش های نر C57BL/6N (5 هفته ای) از ژاپن SLC (Shizuoka، ژاپن) خریداری شدند. پس از انتقال، موش‌ها به مدت 1 روز قبل از انجام آزمایش‌ها به محیط جدید خود عادت کردند. تجویز ریوی (40 میلی لیتر) با استفاده از یک زبان گیر با نور با تنفس خود به خود در موش های بیهوش شده با استنشاق ایزوفلوران انجام شد (Horiguchi et al., 2015).

2.6. تجمع کمپلکس ریوی

برای بررسی تجمع OVA، 40 میلی‌گرم Alexa647-OVA و کمپلکس حاوی 40 میلی‌گرم Alexa{3}} OVA با حجم 40 میلی‌لیتر در هر موش از طریق مسیر ریوی در موش‌ها تجویز شد. شش روز پس از تجویز، موش‌ها قربانی شدند و ریه‌ها تشریح شد. شدت فلورسنت Alexa647-OVA در ریه موش با سیستم Xenogen IVIS Lumina همراه با نرم‌افزار Living Image برای جمع‌آوری داده‌ها (Xenogen، Co، Almeda، CA، USA) مشاهده شد. پس از مشاهده، آن ریه ها با بافر لیز همگن شدند و هموژن ها در 15،{7}} دور در دقیقه (Kubota{8}}، Kubota Corporation، توکیو، ژاپن) به مدت 5 دقیقه و فلورسانس Alexa647 در آن مایعات رویی سانتریفیوژ شدند. با میکروپلیت لیدر در تحریک و طول موج انتشار به ترتیب 640 و 670 نانومتر تعیین شد.

2.7. ایمن سازی

موش ها با محلول گلوکز 5 درصد، 40 میلی گرم OVA، کمپلکس خالی 8 میلی گرم BK و 8 میلی گرم c-PGA (خودرو)، و کمپلکس OVA/BK/c-PGA حاوی 40 میلی گرم OVA با تجویز ریوی، 4 بار ایمن شدند. هفتگی دو هفته پس از آخرین ایمن سازی، مایع لاواژ برونکوآلوئولار (BALF) و سرم تهیه شد. BALF و سرم برای سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) استفاده شد.

2.8. تعیین القای آنتی بادی های اختصاصی OVA

برای پوشش OVA، 1{5}} 0 میلی لیتر محلول OVA (10 میلی گرم در میلی لیتر، در 1 مولار کربنات هیدروژن سدیم) به هر چاهک از صفحات ELISA (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA) اضافه شد. و یک شبه در دمای 4 درجه سانتیگراد انکوبه شدند. صفحات سه بار با سالین بافر فسفات حاوی 0.05 درصد Tween{7}} (PBST)، 200 میلی لیتر معرف مسدود کننده N 102 (Nichiyu, Co., Ltd., Tokyo, Japan) شسته شدند. ) به بلوک اتصال غیر اختصاصی اضافه شد و سپس به مدت 6 ساعت در دمای 4 درجه سانتیگراد انکوبه شد. صفحات دو بار با PBST شسته شدند. سپس 100 میلی‌لیتر از نمونه‌های سرم رقیق‌شده برابر و نمونه‌های BALF رقیق نشده به هر چاهک اضافه شد و یک شب در دمای 4 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد. - موش IgG، IgA، IgM، IgE، IgG1، IgG2a، IgG2b و IgG3 (1:10،{23}}) (Abcam، Cambridge، UK) - به هر چاهک اضافه شد و در دمای اتاق به مدت 1 ساعت انکوبه شد و سپس پنج بار با PBST شسته شد. محلول TMB One (Promega, WI, USA) مورد استفاده قرار گرفت و طبق دستورالعمل سازنده تهیه شد. سپس واکنش در 15 دقیقه با افزودن 1 نیوتن اسید هیدروکلریک متوقف شد. با استفاده از میکروپلیت ریدر میزان جذب در طول موج 450 نانومتر خوانده شد.

2.9. سمیت درون تنی کمپلکس OVA/BK/c-PGA

کمپلکس OVA و OVA/BK/c-PGA از طریق مسیر ریوی به موش ها تجویز شد. BALF 3 و 24 ساعت پس از تجویز از موش به دست آمد. بیست و چهار ساعت پس از تجویز، ریه نیز تشریح شد. فعالیت لاکتات دهیدروژناز (LDH) در BALF با استفاده از کیت QuantiChromTM لاکتات دهیدروژناز (BioAssay Systems، CA، USA) طبق دستورالعمل کارخانه اندازه‌گیری شد. نمونه های ریه در محلول بافر 4 درصد پارافرمالدئید فسفات تثبیت شدند. برش و رنگ آمیزی هماتوکسیلین ائوزین (HE) به GenoStaff (توکیو، ژاپن) سپرده شد. مقاطع رنگ آمیزی شده با HE از ریه توسط میکروسکوپ با بزرگنمایی 20 مشاهده شد.

2.10. تحلیل آماری

معناداری آماری تفاوت بین دو گروه با انجام آزمون تی استودنت بررسی شد. مقايسه هاي چندگانه بين گروه ها با انجام آزمون توكي انجام شد. P-Values ​​< 0.05 نشان دهنده معنی دار بودن آماری در نظر گرفته شد.

3. نتایج

3.1. خواص فیزیکوشیمیایی مجتمع

ما یک کمپلکس آنیونی OVA/BK/c-PGA با نسبت وزنی 1:{2}}.2:0.2 ساختیم. کمپلکس پوشش داده شده با c-PGA اندازه ذرات تقریباً 105.4 نانومتر و پتانسیل f تقریباً 35.5 میلی ولت داشت.

3.2. جذب سلولی مجموعه

سلول‌های RAW264.7 و سلول‌های DC2.4 با کمپلکس FITC-OVA و FITC-OVA/BK/c-PGA تیمار شدند و جذب سلولی FITC-OVA مشاهده شد، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. FITC-OVA/BK/ کمپلکس c-PGA به شدت توسط سلول‌های RAW264.7 و سلول‌های DC2.4 گرفته شد و فلورسانس سبز قوی FITC-OVA مشاهده شد (شکل 1 (A, B)، به ترتیب). در همان زمان، مقادیر کمی از FITC-OVA در هر دو سلول تیمار شده با FITC-OVA مشاهده شد.

جذب سلولی FITC-OVA در سلول‌های RAW264.7 و سلول‌های DC2.4 اندازه‌گیری شد (شکل 1 (C)). کمپلکس FITC-OVA/BK/c-PGA به طور قابل توجهی جذب بالاتری نسبت به FITC-OVA در هر دو سلول نشان داد (01/0p <).

3.3. تجمع ریوی Alexa647-OVA پس از تجویز ریوی

Alexa{0}OVA و Alexa{{1}OVA/BK/c-PGA کمپلکس از طریق مسیر ریوی به موش ها تجویز شد تا تجمع ریوی Alexa647-OVA به عنوان یک آنتی ژن مشخص شود. در 6 روز پس از تجویز، ریه‌ها تشریح شدند و شدت فلورسانس آن‌ها با استفاده از سیستم Xenogen IVIS Lumina مشاهده شد. یک تصویر فلورسنت ex-vivo در شکل 2 (A) نشان داده شده است. شدت فلورسانس بالا در کل ریه 6 روز پس از تجویز ریوی مشاهده شد، اگرچه هیچ شدت فلورسانس در طحال، قلب، کلیه و کبد وجود نداشت (داده‌ها نشان داده نشده است). تجمع ریه برای کمپلکس Alexa647-OVA/BK/c-PGA بیشتر از Alexa647-OVA در روز 6 بود. همانطور که در شکل 2 (B) نشان داده شده است، تجمع ریه برای Alexa به طور قابل توجهی بالاتر بود. 647-کمپلکس OVA/BK/c-PGA نسبت به Alexa{16}} OVA (p <.05).

3.4. آنتی بادی اختصاصی OVA در سرم پس از تجویز ریوی کمپلکس

محلول گلوکز 5 درصد، کمپلکس BK/c-PGA (خودرو)، OVA، و کمپلکس OVA/BK/c-PGA از طریق مسیر ریوی به موش ها چهار بار و سپس IgG، IgA، IgM اختصاصی OVA سرم، و IgE همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است توسط ELISA تعیین شد. تجویز ریوی OVA و کمپلکس OVA/BK/c-PGA باعث افزایش سطح IgG در موش ها شد، اگرچه IgG اختصاصی OVA در موش هایی که گلوکز 5 درصد و وسیله نقلیه تجویز شده بودند، شناسایی نشد. علاوه بر این، تولید IgG و IgA پس از تجویز کمپلکس OVA/BK/c-PGA به طور قابل‌توجهی بالاتر از پس از تجویز OVA بود (0.05 > P یا 0.01). از سوی دیگر، IgM و IgE اختصاصی OVA توسط OVA یا کمپلکس OVA/BK/c-PGA القا نشدند.

3.5. آنتی بادی اختصاصی OVA در BALF پس از تجویز ریوی کمپلکس

همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، IgG، IgA، IgM و IgE اختصاصی OVA در BALF نیز تعیین شد. سطح IgG به طور قابل توجهی توسط OVA نسبت به سطوح پس از تجویز کنترل و وسیله نقلیه افزایش یافت (05/0p< یا 0.01). با این وجود، کمپلکس OVA/BK/c-PGA به طور قابل توجهی نه تنها IgG بلکه IgA را در BALF افزایش داد (P <0.01). با این حال، IgM و IgE اختصاصی OVA توسط OVA یا کمپلکس OVA/BK/c-PGA القا نشدند.

3.6. زیرگروه های IgG در سرم پس از تجویز ریوی کمپلکس

اثرات القایی زیرگروه های IgG اختصاصی OVA، مانند IgG1، IgG2a، IgG2b، و IgG3 در سرم همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، تعیین شد. سطح آنتی بادی تمام زیرگروه های القا شده توسط کمپلکس OVA/BK/c-PGA به طور قابل توجهی بالاتر از سطوح القا شده توسط کنترل و وسیله نقلیه بود (0.05>p یا 0.01).

3.7. زیرگروه های IgG در BALF پس از تجویز ریوی کمپلکس

زیرگروه های IgG اختصاصی OVA، مانند IgG1، IgG2a، IgG2b، و IgG3 در BALF نیز تعیین شدند، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است. OVA به طور قابل توجهی فقط سطوح IgG1 را نسبت به سطوح القا شده توسط کنترل و وسیله نقلیه افزایش داد (01/0>p). . در مقایسه با کنترل، وسیله نقلیه و OVA، کمپلکس OVA/BK/c-PGA سطوح آنتی‌بادی به‌طور قابل‌توجهی بالاتری را در تمام زیرگروه‌ها ایجاد کرد (0.05 > P یا 0.01).

3.8. سمیت درون تنی کمپلکس OVA/BK/c-PGA

به موش‌ها محلول گلوکز 5 درصد، OVA و کمپلکس OVA/BK/c-PGA داده شد. فعالیت LDH در BALF 3 یا 24 ساعت پس از تجویز تعیین شد (شکل 7). تجویز کمپلکس OVA و OVA/BK/c-PGA تأثیر کمی بر سطوح LDH در BALF داشت.

بیست و چهار ساعت پس از تجویز، ریه ها از آن موش ها برای تجزیه و تحلیل بافت شناسی تشریح شد. مقاطع ریه رنگ آمیزی شده با HE در شکل 8 نشان داده شده است. هیچ ناهنجاری بافت شناسی در موش های تحت درمان با OVA و کمپلکس OVA/BK/c-PGA مشاهده نشد.

4. بحث

ریه تنفس را کنترل می‌کند و در معرض بسیاری از عوامل بیماری‌زا مانند ویروس‌ها و باکتری‌هایی است که باعث عفونت‌های تنفسی می‌شوند. این پاتوژن ها از طریق غشای مخاطی ریه آلوده می شوند، بنابراین ایمنی مخاطی باید برای محافظت در برابر عفونت های تنفسی ایجاد شود. جلوگیری از عفونت های تنفسی، ایمنی مخاطی نقش مهمی دارد. با این حال، تزریق داخل جلدی و عضلانی واکسن نمی تواند به شدت ایمنی مخاطی را تحریک کند (Ito و همکاران، 2003؛ آموریج و همکاران، 2007). سیستم ایمنی مخاطی که IgA ترشحی را القا می کند در سطح مخاط ایجاد می شود. گزارش شده است که چندین APC، مانند سلول های دندریتیک و ماکروفاژها، در سطح مخاطی قرار دارند (Kopf et al., 2015). علاوه بر این، بافت لنفاوی مرتبط با برونش (BALT) در مخاط برونشیول یافت می‌شود و یک فولیکول لنفاوی است که نقش مرکزی در ایمنی مخاطی دستگاه تنفسی دارد (Bienenstock، 1980). انتظار می رود تجویز ریوی واکسن به طور موثر سیستم ایمنی مخاطی را تحریک کند. بنابراین، مجموعه OVA/BK/c-PGA را برای ارزیابی سودمندی آن به عنوان واکسنی که از طریق مسیر ریوی تجویز می‌شود، ساختیم.

شکل 4 غلظت BALF آنتی بادی های اختصاصی OVA را پس از تجویز ریوی OVA و کمپلکس OVA/BK/c-PGA نشان می دهد. تجویز ریوی OVA باعث افزایش IgG شد اما تأثیر کمی بر IgA در BALF داشت. از سوی دیگر، کمپلکس OVA/BK/c-PGA به طور قابل توجهی باعث ترشح IgA در BALF شد. علاوه بر این، القای IgG سرم پس از تجویز کمپلکس OVA/BK/c-PGA به طور قابل توجهی بیشتر از پس از تجویز OVA بود (شکل 3). IgG سرم برای جلوگیری از تشدید هر گونه عفونتی که رخ می دهد مهم است (Huber et al., 2006; Schroeder & Cavacini, 2010). نتایج نشان می‌دهد که کمپلکس OVA/BK/c-PGA می‌تواند از عفونت‌های تنفسی با القای بالای IgA مخاطی و تشدید عفونت تنفسی با القای IgG بالای سرم جلوگیری کند. علاوه بر این، القای IgE توسط کمپلکس OVA/BK/c-PGA مشاهده نشد و این نتیجه خطر کمی از واکنش آلرژیک توسط کمپلکس OVA/BK/c-PGA را نشان داد.

کمپلکس OVA/BK/c-PGA همچنین می تواند نه تنها IgG1 و IgG2b بلکه IgG2a و IgG3 را نیز القا کند (شکل 5). IgG1 و IgG2b به عنوان ایمونوگلوبولین‌های نوع Th{8}} که واسطه پاسخ ایمنی هومورال هستند، و IgG2a و IgG3 به عنوان ایمونوگلوبولین‌های نوع Th{11}} شناخته می‌شوند که واسطه پاسخ ایمنی سلولی هستند (Firacative et al., 2018) . بنابراین، کمپلکس OVA/BK/c-PGA می تواند هم پاسخ ایمنی هومورال و هم سلولی را القا کند. این نتایج نشان می‌دهد که این سیستم می‌تواند برای واکسن‌هایی علیه عفونت‌ها و همچنین سرطان‌ها مفید باشد. اثر پیشگیرانه، پاسخ‌های سیتوکین Th{15}} و Th{16}}القا شده با آنتی‌ژن در القای BALT، جمعیت Treg و IL{17}} باید با استفاده از آنتی‌ژن‌های واقعی از عفونت‌ها یا سرطان‌ها در آینده ارزیابی شود. مطالعات.

القای قوی پاسخ ایمنی توسط کمپلکس OVA/BK/c-PGA باید به دلیل احتباس زیاد کمپلکس در ریه و تحویل موثر OVA به APCها در مخاط ریه باشد. نتایج ما با نشان دادن اینکه 6 روز پس از تجویز، کمپلکس Alexa647-OVA/BK/c-PGA در ریه باقی ماند و فلورسانس قابل توجهی بالاتری نسبت به Alexa{4}} OVA نشان داد، این را تأیید کرد (شکل 2). تشکیل کمپلکس ممکن است از انتشار OVA جلوگیری کند و OVA را از تخریب توسط پروتئازها در مخاط ریوی محافظت کند. علاوه بر این، کمپلکس OVA/BK/c-PGA توانست به طور موثر OVA را به سلول های ماکروفاژ RAW264.7 و سلول های دندریتیک DC2.4 برساند (شکل 1). این نتایج نشان داد که کمپلکس OVA/BK/c-PGA توسط APCهای آلوئولی جذب می‌شود و پس از تجویز ریوی پاسخ ایمنی بالایی را القا می‌کند. گزارش شده است که نانوذرات پوشش داده شده با c-PGA توسط مسیر اندوسیتوز با واسطه گاما گلوتامیل ترانس پپتیداز جذب شده اند (Du et al., 2015). ما همچنین تأیید کردیم که نانوذرات پوشش داده شده با c-PGA توسط مسیر اندوسیتوز اختصاصی c-PGA جذب شده اند (Kurosaki et al., 2009). کمپلکس OVA/BK/c-PGA ممکن است از طریق مکانیسم های مشابه توسط APCها در ریه جذب شود. با این حال، هنوز مشخص نیست که کدام سلول ها مسئول جذب OVA و ارائه آنتی ژن بعدی در القای ایمنی خاص هستند. مطالعات بیشتری در مورد مکانیسم های القای سیستم ایمنی باید در آینده انجام شود.

بسیاری از ادجوانت ها برای افزایش اثربخشی واکسن ها ساخته شده اند. با این حال، ادجوانت‌ها گزارش شده‌اند که باعث ایجاد واکنش‌های التهابی در محل تزریق می‌شوند (Tamura et al., 1988; McKee et al., 2007). بنابراین، تجویز ادجوانت به ریه ممکن است عوارض جانبی شدیدی مانند ذات الریه ایجاد کند. پس از تجویز ریوی کمپلکس OVA/BK/c-PGA، سطح LDH در BALF افزایش نیافته است (شکل 7) و ناهنجاری های بافتی در بخش رنگ آمیزی شده با HE مشاهده نشد (شکل 8). بر اساس گزارش ها، c-PGA یک پلیمر زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است که واکنش های التهابی ایمنی را نشان نمی دهد (Prodhomme et al., 2003; Ye et al., 2006). BK یک ترکیب آمونیوم چهارتایی بی خطر است که به طور گسترده از نظر بالینی به عنوان یک افزودنی ضد میکروبی استفاده می شود (مارپل و همکاران، 2004). این گزارش‌ها همچنین از ایمنی مجموعه OVA/BK/c-PGA پشتیبانی می‌کنند. از سوی دیگر، سطوح بالاتر LDH در 3 ساعت پس از تجویز ریوی نسبت به 24 ساعت حتی در گروه کنترل مشاهده شد. این نتایج نشان می دهد که یک تحریک خفیف در اثر تجویز ریوی ایجاد شده است. مطالعات ایمنی بیشتر قبل از کاربرد بالینی کمپلکس OVA/BK/c-PGA مورد نیاز است.

در مطالعه حاضر، ما القای بالای سیستم ایمنی مخاطی را توسط یک وکتور تحویل واکسن جدید ساخته شده با پروتئین آنتی ژن، BK و c-PGA پس از تجویز ریوی نشان دادیم. این سیستم را می توان برای واکسن های مختلف علیه عفونت های تنفسی استفاده کرد.

بیانیه افشاگری

هیچ تضاد منافع احتمالی توسط نویسنده(ها) گزارش نشده است.

منابع مالی

این کار توسط انجمن ژاپن برای ترویج علم (JSPS) KAKENHI تحت کمک های مالی [JP20K12649 و JP20K07156] پشتیبانی شد.

منابع

1.Ainai A، سوزوکی T، Tamura SI، و همکاران. (2017). تجویز داخل بینی واکسن کامل ویروس آنفلوانزا غیرفعال به عنوان یک کاندید امیدوار کننده واکسن آنفولانزا. Viral Immunol 30:451-62.

2.Amorij JP, Saluja V, Petersen AH, et al. (2007). تحویل ریوی یک واکسن زیرواحد آنفولانزای تثبیت شده با اینولین تهیه شده با خشک کردن اسپری فریز باعث ایجاد پاسخ های ایمنی سیستمیک، هومورال مخاطی و همچنین با واسطه سلولی در موش های BALB/c می شود. واکسن 25:8707-17.

3. Bienenstock J. (1980). بافت لنفاوی مرتبط با برونش و منبع سلول های حاوی ایمونوگلوبولین در مخاط. چشم انداز سلامت محیط 35:39-42.

4. Chen JR، Liu YM، Tseng YC، و همکاران. (2020). واکسن های بهتر آنفولانزا: دیدگاه صنعتی J Biomed Sci 27:11.

5. Du X، Xiong L، Dai S، و همکاران. (2015). نانوذرات سیلیکا مزوپور پوشیده شده با c-PGA با پیشداروهای متصل کووالانسی برای افزایش جذب سلولی و آزادسازی درون سلولی پاسخگو به GSH. Adv Healthc Mater 4: 771-81.

6. Firacative C، Gressler AE، Schubert K، و همکاران. (2018). شناسایی آنتی ژن های T helper (Th)1- و Th2-کریپتوکوکوس نئوفرمانس در مدل موشی عفونت ریوی. Sci Rep 8:14.

7. Giri PK، Sable SB، Verma I، و همکاران. (2005). ارزیابی مقایسه ای مسیر ایمن سازی داخل بینی و زیر جلدی برای ساخت واکسن مخاطی علیه سل تجربی. FEMS Immunol Med Microbiol 45:87-93.

8. Horiguchi M، Oiso Y، Sakai H، و همکاران. (2015). تجویز ریوی مهارکننده 3- کیناز phosphoinositide یک درمان درمانی برای بیماری مزمن انسدادی ریه با بازسازی آلوئولی است. J Control Release 213:112-9.

9. Huber VC، McKeon RM، Brackin MN، و همکاران. (2006). نقش متمایز ایمونوگلوبولین G1 (IgG1) و آنتی بادی های IgG2a ناشی از واکسن در ایمنی محافظتی در برابر آنفولانزا. Clin Vaccine Immunol 13: 981-90.

10. Ito R، Ozaki YA، Yoshikawa T، و همکاران. (2003). نقش آنتی بادی های ضد هماگلوتینین IgA و IgG در محل های مختلف دستگاه تنفسی موش های واکسینه شده در پیشگیری از پنومونی کشنده آنفلوانزا. واکسن 21:2362-71.

11.Kopf M, Schneider C, Nobs SP. (2015). توسعه و عملکرد ماکروفاژها و سلول های دندریتیک ساکن ریه Nat Immunol 16: 36-44.

12.Kurosaki T، Kitahara T، Fumoto S، و همکاران. (2009). کمپلکس های سه تایی pDNA، پلی اتیلن ایمین و گاما پلی گلوتامیک اسید برای سیستم های انتقال ژن. بیومتریال 30:2846-53.

13.کوروساکی تی، کیتاهارا تی، ناکامورا تی، و همکاران. (2012). توسعه واکسن موثر سرطان با استفاده از سیستم هدف گیری پروتئین آنتی ژن به APCها. Pharm Res 29:483-9.

14. Marple B, Roland P, Benninger M. (2004). بررسی ایمنی بنزالکونیوم کلرید مورد استفاده به عنوان یک نگهدارنده در محلول های داخل بینی: مروری بر داده ها و نظرات متناقض Otolaryngol Head Neck Surg 130: 131-41.

15. McKee AS, Munks MW, Marrack P. (2007). ادجوانت ها چگونه کار می کنند؟ ملاحظات مهم برای ادجوانت های نسل جدید. مصونیت 27: 687-90.

For more information:1950477648nn@gmail.com