การพัฒนาระบบนำส่งนาโนของคอลลาเจนสำหรับกระตุ้นภาวะข้ออักเสบรูมาตอยด์

บทคัดย่อ

บทบาทของโมเดลข้ออักเสบที่กระตุ้นด้วยคอลลาเจน (CIA) มีรายงานถึงความผันแปรของความไวรับต่อภาวะข้ออักเสบในหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ซึ่งมีลักษณะพันธุกรรมแบบ H-2b haplotype การวิจัยในโครงการนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาระบบนำส่งนาโนของคอลลาเจนของสัตว์เพื่อใช้เป็นสารก่อข้ออักเสบในสัตว์ทดสอง โดยได้ใช้คอลลาเจนชนิดที่ 2 ของสัตว์ 2 ชนิด ได้แก่คอลลาเจนของไก่ และคอลลาเจนของโค พบว่าคอลลาเจนทั้งสองชนิดนี้เป็นของแข็ง จากการศึกษาโครงสร้างภายนอกด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดาและกล้องอิเล็กตรอนส่องกราด พบว่าคอลลาเจนทั้งสองมีลักษณะโครงสร้างภายนอกที่แตกต่างกัน แต่จากการศึกษาโครงสร้างภายในโดยวิธีเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน พบว่าคอลลาเจนทั้งสองมีโครงสร้างภายในที่คล้ายกันคือเป็นแบบอสัณฐาน ได้ทำการพัฒนาตำรับนาโนอิมัลชันใน 2 รูปแบบคือ แบบน้ำมันในน้ำ และแบบน้ำในน้ำมัน โดยใช้น้ำมันแร่เป็นตัวแทนสารสื่อไม่สมบูรณ์ (IFA) และใช้เชื้อวัณโรคที่ฆ่าตายแล้วโดยความร้อนเติมลงในไอเอฟเอ เพื่อให้ได้สารสื่อสมบูรณ์ (CFA) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสารลดแรงตึงผิวและคอลลาเจน เป็นปัจจัยหลักต่อลักษณะภายนอก ชนิดของอิมัลชัน และ ความคงตัวของนาโนอิมัลชันที่เตรียมได้ ผลการศึกษาด้านความคงตัวชี้แนะว่าควรเก็บผลิตภัณฑ์นาโนอิมัลชันในที่เย็นเนื่องจากในที่ที่มีอุณหภูมิสูงจะทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดการแยกชั้นแบบไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ การศึกษาในขั้นตอนต่อไปในสัตว์ทดลอง ได้ทำการศึกษาความเป็นไปได้ของการกระตุ้นภาวะข้ออักเสบด้วยคอลลาเจนในหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ด้วยผลิตภัณฑ์นาโนที่เตรียมจากคอลลาเจนชนิดที่ 2 ของไก่หรือโค โดยหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ได้รับภูมิคุ้มกันในวันที่ 1 และ 21 ด้วยผลิตภัณฑ์รูปแบบต่างๆ ได้แก่ สารละลาย (Sol.) แมคโครอิมัลชัน (Macro Emul.) นาโนอิมัลชันรูปแบบน้ำในน้ำมัน (Nano Emul. W/O) และนาโนอิมัลชันรูปแบบน้ำมันในน้ำ (Nano Emul. O/W) ตามลำดับ แล้วตรวจติดตามอุบัติการณ์และความรุนแรงของภาวะข้ออักเสบหลังการกระตุ้นภูมิคุ้มกันครั้งที่ 2 แบบวันเว้นวัน การตรวจทางจุลพยาธิวิทยาของข้อเท้าหน้าด้วยการตัดชิ้นเนื้อและย้อมสี H&E การตรวจระดับ anti-CII IgG, C3a และ MCP-1 ในซีรัมด้วยวิธี ELISA และการตรวจการแสดงออกของ MMP-3 COX-2 TNF-? และ IL-17 จากเซลล์ splenocytes ด้วยวิธี quantitative PCR โดยผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมจากคอลลาเจนชนิดที่ 2 ของไก่เท่านั้น ที่สามารถกระตุ้นภาวะข้ออักเสบในหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ได้ โดย Nano Emul. (W/O) ที่เตรียมจากคอลลาเจนชนิดที่ 2 ของไก่ สามารถกระตุ้นอุบัติการณ์สูงสุด ร้อยละ 70 และความรุนแรงของภาวะข้ออักเสบระดับ 8.48?1.85 ยิ่งไปกว่านั้น รอยโรคในหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ที่ได้รับการกระตุ้นด้วย Nano Emul. (W/O) พบ synoviocyte hyperplasia, inflammatory cell infiltration และ cartilage erosion ในขณะที่กลุ่มควบคุมลบที่ได้รับ PBS พบลักษณะทางจุลกายวิภาคปกติ โดยหนูเมาส์สายพันธุ์ C57BL/6 ที่ได้รับการกระตุ้นด้วย Nano Emul. (W/O) ตรวจพบการเพิ่มขึ้นของ anti-CII IgG, C3a และ MCP-1 ในซีรัม ขณะที่การศึกษาผลการแสดงออกของยีนแสดงให้เห็นถึงการแสดงออกของยีนไซโตไคน์ที่กระตุ้นการอักเสบ ได้แก่ IL-17 และTNF-? โดยไซโตไคน์ทั้งสองชนิดออกฤทธิ์เสริมกันในการกระตุ้นปฏิกิริยาการอักเสบและการทำลายข้อผ่านการทำงานของ COX-2 และ MMP-3 ตามลำดับ โดยสรุปผลงานวิจัยแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จของการพัฒนาโมเดล CIA สามารถเพิ่มประสิทธิภาพด้วยการใช้ Nano Emul. (W/O) ที่เตรียมจากคอลลาเจนชนิดที่ 2 ของไก่ โดยการกระตุ้นการผลิต anti-CII autoantibody และกระตุ้น inflammatory mediator หลายชนิด โดยข้อเสนอแนะเกี่ยวกับโมเดลข้ออักเสบที่กระตุ้นด้วยคอลลาเจนในหนูเมาส์ที่มีพันธุกรรมแบบ H-2b haplotype สามารถกระตุ้น ด้วย Nano Emul. (W/O) ที่เตรียมจากคอลลาเจนชนิดที่ 2 ของไก่ได้เป็นอย่างดียิ่ง

คำสำคัญ