In Vitro Effect of LPS on HMGB1 Expression in Human Periodontal Ligament Fibroblast

Abstract

AbstractObjective: To investigate an in vitro mRNA and protein expression of highmobility group box-1 (HMGB1) in human periodontal ligament fibroblast (HPDLF) in comparison to human pulpal fibroblast (HPF), human gingival fibroblast (HGF) as well as human KB carcinoma cell line (KB). For HPDLF, investigation was performed in normal condition as well as after challenged by lipopolysaccharide fromEscherichia coli (E. coli LPS).Method: For all four cell types, reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) was used to determine HMGB1 mRNA expression. Western analysis was used to detect protein expression. E. coli LPS at 25 and 50 μg/ml was treated to HPDLF. Results: For all cell types, HMGB1 mRNA and protein expressions in cell lysates were found, but not in conditioned culture media. HMGB1 mRNA was up regulated after treated with E. coli LPS only in the condition with fetal calf serum added. However, HMGB1 in HPDLF cell lysate remained unchanged indicating that the increased RNA expression of HMGB1 could not proceed through protein production in our experimental condition. Conclusion:HPDLF, HPF, HGF and KB cell express HMGB1 mRNA and protein only in cell lysate. This seems to exclude the roles of HMGB1 as a secreted protein in these oral cells. Up-000regulation of HMGB1 mRNA in HPDLF only in the presence of serum confirmed the stimulation of LPS to cell required LPS-binding protein presence in serum. The role of HMGB1 in periodontitis and signaling pathway of this protein expression, and intracellular role of HMGB1 in HPDLF is subject to further study.Keywords: high mobility group box 1 (HMGB1), lipopolysaccharide (LPS), human periodontal ligament fibroblasts (HPDLF) บทคัีดย่อวัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาการแสดงออกของระดับเอ็มอาร์เอ็นเอและโปรตีนของเอชเอ็มจีบีวัน (high-mobility group box-1; HMGB1) ในเซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ เปรียบเทียบกับเซลล์ไฟโบรบลาสต์เนื้อเยื่อในโพรงฟันมนุษย์เซลล์ไฟโบรบลาสต์เหงือกมนุษย์ และเซลล์ไลน์เคบี โดยเฉพาะในเซลล์ไฟโบร-บลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ทัง้ สภาวะปกติและสภาวะถูกกระตุ้นด้วยไลโปโพลี-แซคคาไรด์จากเชื้อ E. coli วิธีการศึกษา: ศึกษาการแสดงออกของเอชเอ็มจีบีวันในระดับเอ็มอาร์เอนเอโดยวิธี RT-PCR ระดับโปรตีนโดย Western analysis ใช้ไลโปโพลีแซคคาไรด์ในขนาด 25 และ 50 มคก./มล.ในการกระตุ้นเซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ ผลการศึกษา: พบการแสดงออกของเอชเอ็มจีบีวันในระดับเอ็มอาร์เอนเอ และโปรตีนในไลเซทของเซลล์ทัง้ 4 ชนิด แต่ไม่พบโปรตีนเอชเอ็มจีบีวันในอาหารเลี้ยงเซลล์ เมื่อกระตุ้นด้วยไลโปโพลีแซคคาไรด์จากเชื้อเอสเชอริเชียโคไล พบการเพิ่มระดับของเอ็มอาร์เอนเอของเอชเอ็มจีบีวัน เฉพาะในสภาวะที่มีซีรัมของลูกวัวในอาหารเลี้ยงเซลล์ แต่ไม่พบการเปลี่ยนแปลงระดับโปรตีนเอชเอ็มจีบีวันในเซลล์ไลเซท แสดงว่าเมื่อเอ็มอาร์เอนเอดังกล่าวเพิ่มขึ้น ไม่สามารถผ่านต่อเป็นโปรตีนในสภาวะการทดลองนี้ สรุป: เซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ เซลล์ไฟโบรบลาสต์เนื้อเยื่อในโพรงฟันมนุษย์ เซลล์ไฟโบรบลาสต์เหงือกมนุษย์ และเซลล์ไลน์เคบี มีการแสดงออกของเอชเอ็มจีบีวันในระดับเอ็มอาร์เอนเอและโปรตีนเฉพาะในเซลล์ไลเซท แสดงว่าเอชเอ็มจีบีวันไม่มีบทบาทเป็นโปรตีนที่หลัง่ ออกนอกเซลล์ช่องปากเหล่านี้ การเพิ่มระดับเอ็มอาร์เอนเอของเอชเอ็มจีบีวันในเซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์เฉพาะในสภาวะที่มีซีรัมในอาหารเลี้ยงเซลล์เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยไลโปโพลีแซคคาไรด์ยืนยันความสำคัญของ LPS-binding protein ซึ่งพบในซีรัม บทบาทของเอชเอ็มจีบีวันในโรคปริทันต์อักเสบ การส่งสัญญาณของโปรตีนนี้ และบทบาทภายในเซลล์ของเอชเอ็มจีบีวันต่อเซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ต้องศึกษาต่อไปคำสำคัญ: เอชเอ็มจีบีวัน, ไลโปโพลีแซคคาไรด์, เซลล์ไฟโบรบลาสต์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์