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

Abstract Objective: 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 from Escherichia 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) บทคดยอ วตถประสงค : เพอศกษาการแสดงออกของระดบเอมอารเอนเอและโปรตนของเอชเอมจบวน (high-mobility group box-1; HMGB1) ในเซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษย เปรยบเทยบกบเซลลไฟโบรบลาสตเนอเยอในโพรงฟนมนษยเซลลไฟโบรบลาสตเหงอกมนษย และเซลลไลนเคบ โดยเฉพาะในเซลลไฟโบร-บลาสตเอนยดปรทนตมนษยทง สภาวะปกตและสภาวะถกกระตนดวยไลโปโพล-แซคคาไรดจากเชอ E. coli  วธการศกษา : ศกษาการแสดงออกของเอชเอมจบวนในระดบเอมอารเอนเอโดยวธ RT-PCR ระดบโปรตนโดย Western analysis ใชไลโปโพลแซคคาไรดในขนาด 25 และ 50 มคก./มล.ในการกระตนเซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษย  ผลการศกษา : พบการแสดงออกของเอชเอมจบวนในระดบเอมอารเอนเอ และโปรตนในไลเซทของเซลลทง 4 ชนด แตไมพบโปรตนเอชเอมจบวนในอาหารเลยงเซลล เมอกระตนดวยไลโปโพลแซคคาไรดจากเชอเอสเชอรเชยโคไล พบการเพมระดบของเอมอารเอนเอของเอชเอมจบวน เฉพาะในสภาวะทมซรมของลกววในอาหารเลยงเซลล แตไมพบการเปลยนแปลงระดบโปรตนเอชเอมจบวนในเซลลไลเซท แสดงวาเมอเอมอารเอนเอดงกลาวเพมขน ไมสามารถผานตอเปนโปรตนในสภาวะการทดลองน สรป : เซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษย เซลลไฟโบรบลาสตเนอเยอในโพรงฟนมนษย เซลลไฟโบรบลาสตเหงอกมนษย และเซลลไลนเคบ มการแสดงออกของเอชเอมจบวนในระดบเอมอารเอนเอและโปรตนเฉพาะในเซลลไลเซท แสดงวาเอชเอมจบวนไมมบทบาทเปนโปรตนทหลง ออกนอกเซลลชองปากเหลาน การเพมระดบเอมอารเอนเอของเอชเอมจบวนในเซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษยเฉพาะในสภาวะทมซรมในอาหารเลยงเซลลเมอไดรบการกระตนดวยไลโปโพลแซคคาไรดยนยนความสำคญของ LPS-binding protein ซงพบในซรม บทบาทของเอชเอมจบวนในโรคปรทนตอกเสบ การสงสญญาณของโปรตนน และบทบาทภายในเซลลของเอชเอมจบวนตอเซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษยตองศกษาตอไป คำสำคญ: เอชเอมจบวน, ไลโปโพลแซคคาไรด, เซลลไฟโบรบลาสตเอนยดปรทนตมนษย