有氧运动训练影响阿尔茨海默症小鼠海马Notch1、Caspase-3的表达

背景:β-淀粉样蛋白和Tau蛋白会对阿尔茨海默症患者的认知功能产生不良影响,研究发现Notch1及Caspase-3能够调控β-淀粉样蛋白和Tau蛋白的表达。Notch1及Caspase-3是否介导了有氧运动改善阿尔茨海默症患者认知能力的过程还不清楚,目前缺乏长期有氧运动影响阿尔茨海默症小鼠海马中Notch1及Caspase-3表达的研究。目的:观察长期有氧运动干预阿尔茨海默症小鼠的空间学习记忆情况及其海马中Notch1及Caspase-3的表达,探讨Notch1及Caspase-3对阿尔茨海默症小鼠的影响。方法:将3月龄野生型及APP/PS1双转基因阿尔茨海默症小鼠随机分为4组:野生对照组、野生运动组、阿尔茨海默症对照组、阿尔茨海默症运动组,每组20只。对照组小鼠不进行运动,运动组小鼠进行5个月的有氧运动干预。运动干预结束后,采用Morris水迷宫检测小鼠空间学习记忆能力;采用Real-timePCR、免疫荧光及Westernblot检测各组小鼠海马组织Aβ_(1-42)、Tau、Notch1及Caspase-3蛋白的表达。结果与结论:①阿尔茨海默症小鼠空间学习记忆能力显著差于野生组(P<0.05);运动组小鼠空间学习记忆能力显著优于对照组(P<0.05);②阿尔茨海默症对照组小鼠海马Aβ_(1-42)、Tau、Notch1及Caspase-3表达均显著高于野生对照组(P<0.05);阿尔茨海默症运动组小鼠海马Aβ_(1-42)、Tau、Notch1及Caspase-3表达显著低于阿尔茨海默症对照组(P<0.05);③提示:长期有氧运动干预能够改善阿尔茨海默症小鼠的空间学习记忆能力,而这可能与有氧运动降低阿尔茨海默症小鼠海马Notch1、Caspase-3、Aβ_(1-42)及Tau蛋白表达有关。

miR-421靶向调控Menin/Caspase-3影响抑郁症的机制

目的探讨miR-421影响抑郁症发生发展的作用机制。方法采取单次腹腔注射脂多糖(LPS)方法建立抑郁大鼠模型,采用糖水偏好度测试和旷场实验进行抑郁行为检测。通过miRNA微阵列芯片和RT-PCR分析miR-421在抑郁大鼠海马组织中的表达量,运用TargetScan数据库和mi RDB数据库进行预测miR-421的靶基因,采用双荧光素酶报告基因实验观察其与靶基因的结合情况,观察过表达和抑制miR-421对靶基因的影响,随后过表达和抑制靶基因,观察其对下游因子的影响,最终探究miR-421影响抑郁症的相关机制。结果miRNA微阵列芯片和RT-PCR检测表明miR-421在抑郁大鼠海马组织中呈高表达(P<0.001),抑制miR-421的表达可显著恢复抑郁大鼠的体重和运动能力(P<0.001)。TargetScan数据库预测得到Menin与miR-421存在结合靶点,双荧光素酶报告基因实验表明Menin与miR-421具有相互作用;当miR-421过表达时,Menin表达量会下调(P<0.001),相反,当抑制miR-421表达时,Menin表达量会上调(P<0.001)。qPCR检测提示,Menin下游因子Caspase-3、NF-κB在抑郁大鼠模型海马组织中的表达显著提高(P<0.001),IL-1β在抑郁大鼠模型海马组织中的表达明显提高(P<0.01),当抑制Menin表达时,Caspase-3、NF-κB、IL-1β表达量会升高(P<0.001),当过表达Menin时,Caspase-3、NF-κB、IL-1β表达量则降低(P<0.001)。结论抑制miR-421表达可升高Menin表达,降低Caspase-3含量,减少神经炎症反应,从而改善抑郁症状。

电针联合神经减压/地塞米松对面神经受损家兔面神经病变及神经生长因子、Caspase-3表达的影响

目的观察电针联合神经减压/地塞米松对面神经损伤家兔面神经病变及血清神经生长因子(NGF)水平、面神经纤维组织中Caspase-3蛋白表达的影响,探讨其作用机制。方法将120只健康家兔随机分为假手术组、假手术+西医组、假手术+中医组、假手术+中西医组、模型组、模型+西医组、模型+中医组、模型+中西医组,每组15只。除假手术各组外,其余组均制备面神经损伤模型。术后假手术组、模型组不给予干预,假手术+西医组和模型+西医组均每天给予地塞米松1 mg/kg肌肉注射及面神经减压,假手术+中医组和模型+中医组均每天给予电针治疗(每次30 min,连续电针5 d休息2 d为1个周期),假手术+中西医组和模型+中西医组均每天给予地塞米松肌肉注射、面神经减压及电针治疗,各组均干预至术后第21天。分别于术后第1,7,21天检测外周血中NGF水平,HE染色观察面神经病变情况,免疫组化法检测面神经组织中Caspase-3阳性表达情况。结果术后第1,7,21天,模型各组血清NGF水平均明显低于假手术各组(P均<0.05);模型+中西医组血清NGF水平均明显高于模型组、模型+西医组、模型+中医组(P均<0.05),模型+西医组、模型+中医组均明显高于模型组(P均<0.05),模型+西医组与模型+中医组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。术后第1天,模型各组的Caspase-3阳性表达强度评分均明显高于假手术各组(P均<0.05);模型各干预组术后第1,7,21天的Caspase-3阳性表达强度评分均明显高于相应假手术各干预组(P均<0.05);模型+中西医组术后第1天和第7天的Caspase-3阳性表达强度评分均明显低于同期模型组和模型+西医组(P均<0.05),与模型+中医组比较差异均无统计学意义(P均>0.05);模型各组间术后第21天的Caspase-3阳性表达强度评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论电针联合神经减压/地塞米松有促进面神经损伤修复的作用,其机制可能与上调血清NGF水平、下调面神经组织中Caspase-3蛋白的表达有关。

基于Caspase-3/Bcl-2/Bax信号通路探究加味旋覆代赭汤治疗食管癌前病变的作用机制

目的:探究加味旋覆代赭汤对食管癌前病变大鼠Caspase-3/Bcl-2/Bax信号通路的调控作用机制。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为4组,空白组、模型组、中药组、西药组,每组各12只。除空白组外均采用复合造模法制作食管癌前病变大鼠模型,造模成功后,分别进行药物灌胃干预,空白组、模型组用生理盐水灌胃,中药组和西药组分别给予加味旋覆代赭汤、西药(雷贝拉唑+莫沙必利)灌胃,给药8周取材。利用光学显微镜观察食管上皮组织的形态学变化;分别应用蛋白质印迹法(Western-blot)及聚合酶链式反应(PCR)检测食管上皮组织Caspase-3、Bcl-2及Bax的表达水平。结果:与空白组比较,模型组大鼠食管上皮病理积分升高(P<0.01);与模型组比较,中药组、西药组大鼠食管上皮病理积分均降低(P<0.01)。PCR及Western-blot检测结果显示,与空白组比较,模型组大鼠Caspase-3、Bax mRNA、蛋白表达均降低(P<0.01);与模型组比较,中药、西药组大鼠Caspase-3、Bax mRNA、蛋白表达均增高(P<0.05)。与空白组比较,模型组大鼠食管组织中Bcl-2 m RNA及蛋白表达水平均升高(P<0.05);与模型组比较,中药组和西药组Bcl-2 mRNA及蛋白表达水平均降低(P<0.05)。结论:加味旋覆代赭汤可能通过下调Bcl-2/Bax比值,增加线粒体外膜通透性,释放凋亡因子,激活Caspase-3,使病变组织发生凋亡,扭转食管上皮异型增生,从而起到治疗食管癌前病变的作用。

安胃汤含药血清调控NLRP3-Caspase-1-IL-1β信号轴促进MC细胞焦亡机制研究

目的探究安胃汤含药血清对MC(MNNG诱导GES-1恶性转化)细胞NLRP3-Caspase-1-IL-1β信号通路相关因子及细胞焦亡的影响,揭示安胃汤抗慢性萎缩性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)作用机制。方法将MC细胞分为空白组、安胃汤组、安胃汤+Z-YVVD-FMK(阻断剂)组、Z-YVVD-FMK(阻断剂)组4组;CCK8分别检测12 h、24 h、48 h时间点细胞增殖情况,确定最佳检测时间点及含药血清比例;检测各组细胞上清液乳酸脱氢酶(LDH)活性;AO-EB染色法检测细胞膜的完整性及胞核形态;ELISA检测血清白介素-18(interleukin-18,IL-18)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平;Real-time PCR检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体(NACHT-LRR-PYD-containing proteins 3 inflammasome,NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteine-requiring aspartate protease-1,Caspase-1)、消皮素D(gasdermin D,GSDMD)、IL-18、IL-1β基因的表达;Western-blot检测NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白的表达。结果选用48 h时间点、10%含药血清比例加入后续实验;与其余3组比较,安胃汤组LDH活性增高(P<0.01);给药组AO-EB染色均可见胞膜肿胀变形以及细胞核形态改变;ELISA结果提示:与空白组比较,安胃汤组IL-18、IL-1β均见升高(P<0.01),Z-YVVD-FMK组IL-18、IL-1β均见下降(P<0.01),差异具有统计学意义;Real-time PCR检测提示:与空白组比较,安胃汤组NLRP3 mRNA、Caspase-1 mRNA、GSDMD mRNA、IL-18 mRNA、IL-1βmRNA表达水平均见升高(P<0.01,P<0.05),Z-YVVD-FMK组GSDMD mRNA、IL-18 mRNA、IL-1βmRNA表达水平均见降低(P<0.01),差异具有统计学意义;Western-blot结果提示:与空白组比较,安胃汤组NLRP3/Actin、GSDMD/Actin表达上升(P<0.01),Z-YVVD-FMK组Caspase-1/Actin表达量减少(P<0.01)。结论安胃汤抗CAG可能与其通过调控NLRP3-Caspase-1-IL-1β信号转导通路诱导胃黏膜细胞焦亡逆转CAG病理状态有关。

三黄连合剂通过NLRP3/ASC/Caspase-1通路对哮喘患儿气道炎症的机制研究

目的探讨三黄连合剂通过NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor protein domain associated protein 3,NLRP3)/凋亡相关颗粒样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)/半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(cysteine aspartic acid specific protease-1,Caspase-1)通路对哮喘患儿气道炎症的作用及机制。方法选取2021年1月—2023年10月就诊的90例哮喘患儿,采用数字表法随机分为观察组与对照组,各45例。观察2组哮喘患儿不良反应、1 s用力呼气容积(forced expiratory volume in the first second,FEV_(1)%)、最大呼气流量(peak expiratory flow,PEF)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)及TNF-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达水平差异。结果观察组不良反应发生率为6.66%,对照组为11.11%,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组总有效率为95.56%,高于对照组的80.00%(P<0.05)。治疗后FEV_(1)%、PEF、FVC、哮喘控制测试表(asthma control test,ACT)评分高于对照组(P<0.05)。治疗后观察组血清IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、IL-18水平低于对照组(P<0.05)。治疗后观察组患儿血清NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达水平低于对照组(P<0.05)。结论三黄连合剂治疗能减轻哮喘患儿气道炎症反应,降低炎症因子水平,改善肺功能,减轻病情,提高疗效,其可能通过NLRP3/ASC/Caspase-1通路发挥作用。

基于NLRP3/Caspase-1细胞焦亡通路研究金匮肾气丸治疗慢性肾衰竭大鼠的疗效机制

目的以NOD样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like protein3,NLRP3)/半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)细胞焦亡通路为切入点,研究金匮肾气丸改善慢性肾衰竭大鼠的疗效机制。方法将80只7周龄雄性Wistar大鼠以随机的方式抽取正常组和假手术组各20只,其中正常组不行手术干预,假手术组仅行手术剥离双肾被膜;40只造模组大鼠依据文献方法行5/6肾切除术制备慢性肾衰竭模型,4周后将造模组造模成功并存活的34只大鼠随机平均分为金匮肾气丸组17只及模型组17只。其中金匮肾气丸组予金匮肾气丸药液,正常组、假手术组及模型组予等量生理盐水进行灌胃56 d。期间观察大鼠一般情况。第57天取材检测大鼠的红细胞(red blood cell,RBC)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)、血清肌酐(serum creatinine,Scr)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)值。并测定左肾组织NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白[apoptosis-associ-ated speck-like protein containing caspase recruitment domain(CARD),ASC]、Caspase-1、白细胞介素(interleukin,IL)-18及IL-1β的mRNA及蛋白含量表达情况及肾组织病理形态。结果正常组和假手术组大鼠各项指标无明显差别(P>0.05)。金匮肾气丸组大鼠的RBC、Hb水平相对模型组显著升高(P<0.05)。金匮肾气丸组大鼠的Scr、BUN水平相对模型组显著降低(P<0.05)。金匮肾气丸组大鼠相对于模型组大鼠NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-18、IL-1β的mRNA和蛋白表达含量则显著降低(P<0.05),光学显微镜及透射电镜观察显示:正常组及假手术组结构形态正常。金匮肾气丸组大鼠病变程度明显轻于模型组大鼠。结论金匮肾气丸可明显改善CRF大鼠的贫血状态、肾功能情况,升高RBC、Hb水平,降低Scr、BUN水平。金匮肾气丸可明显减轻慢性肾衰竭大鼠炎症反应情况,延缓肾衰竭进展。金匮肾气丸延缓慢性肾衰竭进展的机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1细胞焦亡信号通路,下调NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-18、IL-1β的表达有关。

α-细辛醚上调细胞色素C及Caspase-3表达影响食管癌Eca-109细胞的生物学行为

目的:分析α-细辛醚上调细胞色素C(cytochrome C,cytC)及Caspase-3表达对食管癌Eca-109细胞生物学行为的影响。方法:将食管癌Eca-109细胞随机等量分为4组,即低、中及高剂量(分别给予25、50及100 mg/L的α-细辛醚),另随机取等量细胞加入等体积培养液作为空白组,培养48 h后通过平板克隆实验检测4组细胞增殖情况,Annexin V/PI法检测细胞凋亡情况,RT-qPCR及Western Blot法检测细胞中cytC及Caspase-3 mRNA及蛋白表达。结果:(1)细胞克隆数在空白组最高,低剂量组显著高于高剂量组;凋亡率在空白组最低,低剂量组显著低于高剂量组。(2)4组细胞迁移至小室下的细胞数空白组>低剂量组>中剂量组>高剂量组。(3)CytC及Caspase-3蛋白在高剂量组表达显著高于空白组及低剂量组,且中剂量组表达高于空白组。(4)CytC及Caspase-3 mRNA的表达:高剂量组>中剂量组>低剂量组>空白组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:α-细辛醚抑制Eca-109细胞增殖及侵袭,并且可能通过上调cytC及Caspase-3表达促进调亡。

雷公藤红素通过调控ATF4/caspase-3/GSDME信号通路促进肝癌细胞焦亡

目的探究雷公藤红素(tripterine,TRI)抑制肝癌细胞(hepatocellular carcinoma,HCC)进展的新机制。方法利用不同浓度(0、0.5、2和8μmol·L-1)TRI作用于肝癌细胞,然后利用CCK-8、细胞克隆、Transwell和蛋白免疫印迹等实验方法评估细胞表型和可能机制;再利用siRNA将靶基因GSDME进行干扰,确定GSDME的作用;最后使用移植肿瘤模型验证TRI在体内抑制HCC细胞的生长的机制。结果TRI可抑制HCC细胞增殖、克隆和侵袭,促进细胞焦亡。免疫印迹结果显示,TRI处理后肝细胞癌HepG2或Hepa1-6中GSDME表达均上调,同时cleaved caspase-3和PARP也明显升高。敲除GSDME后可部分逆转TRI诱导的细胞焦亡。同时GSDME敲低后的细胞具有更强的克隆和迁移能力,且与单独的TRI治疗组相比,细胞凋亡率降低。在体内实验中,TRI抑制可HCC肿瘤生长,TRI+siGSDME组小鼠肿瘤生长速度比单独TRI治疗组快。此外,TRI刺激后HepG2和Hepa1-6细胞中p-eIF2a、ATF4均升高。免疫荧光结果显示,TRI刺激后HepG2和Hepa1-6细胞中ATF4阳性细胞数呈剂量依赖性增加。结论TRI抑制肝癌细胞生长和侵袭可能与其调控ATF4/caspase-3/GSDME信号通路促进肝癌细胞焦亡有关。

NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路在小鼠主动脉夹层形成中的作用

目的探讨NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路在小鼠主动脉夹层形成中的作用及机制。方法50只3周龄雄性C57BL/6小鼠(体质量10~13 g)按随机抽样法分为对照组(n=10,无干预)、β-氨基丙腈(β-aminopropionitrile,BAPN)组[n=20,饮水中加入1 g/(kg·d)BAPN]、BAPN+MCC950组[n=20,饮水中加入1 g/(kg·d)BAPN、腹腔注射NLRP3抑制剂MCC95020 mg/(kg·d)]。记录各组小鼠饮水量、体质量、主动脉夹层发生率、夹层相关病死率。采用HE染色观察主动脉壁炎症浸润;弹力纤维(elastic Van Gieson,EVG)染色观察主动脉壁弹力纤维断裂。采用免疫荧光检测NLRP3、IL-1β、α-SMA、OPN的平均荧光强度。采用Western blot检测NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β、α-SMA、OPN表达水平。结果对照组无主动脉夹层发生及死亡,BAPN组主动脉夹层发生率为80%,夹层相关病死率为35%,且主动脉血管壁弹力纤维断裂、明显炎症浸润。与对照组比较,BAPN组中NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β蛋白表达增加,收缩型蛋白α-SMA减少而合成型蛋白OPN增加(P<0.05)。而给予NLRP3特异性抑制剂MCC950后,主动脉夹层发生率下降(80%vs 35%,P=0.004),夹层相关病死率下降(35%vs 15%,P=0.144),血管壁弹力纤维断裂、炎症浸润减少;与BAPN组比较,BAPN+MCC950组NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β蛋白表达降低,收缩型蛋白α-SMA表达增加而合成型蛋白OPN表达降低(P<0.05)。结论小鼠主动脉夹层的发生与NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路活化有关,而NLRP3抑制剂MCC950能减少主动脉夹层发生,具有血管保护作用。

芩百清肺浓缩丸对感染后咳嗽大鼠NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路的影响

目的:探讨芩百清肺浓缩丸(芩百)对感染后咳嗽(PIC)大鼠NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3/半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1/白细胞介素1β(NLRP3/Caspase-1/IL-1β)信号通路的调节作用。方法:40只SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性对照组(阿斯美)及芩百清肺浓缩丸(芩百)组,每组10只。采用烟熏联合LPS滴鼻法及辣椒素雾化吸入法构建PIC模型。于造模后第18天开始灌胃给药,芩百组给予芩百清肺浓缩丸水溶液1.65 g/kg,阳性对照组给予阿斯美25.11 mg/kg,每日1次,连续给药10 d。末次干预后,ELISA检测BALF中IL-1β含量,、Western blot检测肺组织NLRP3、Caspase-1蛋白表达。结果:与正常组相比,模型组BALF中IL-1β含量以及肺组织NLRP3、Caspase-1蛋白表达均显著升高(P<0.05);与模型组相比,阳性对照组和芩百组上述指标均显著降低(P<0.05);芩百组BALF中IL-1β水平和肺组织NLRP3蛋白表达均显著低于阳性对照组(P<0.05)。结论:芩百清肺浓缩丸能够显著减轻PIC大鼠的气道炎症和气道高反应性,其作用机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路有关。

桂枝加龙骨牡蛎汤对魄不安于肺不寐大鼠脑组织Caspase-3、Bcl-2、Bax水平的影响

目的:探讨桂枝加龙骨牡蛎汤对魄不安于肺不寐大鼠脑组织Caspase-3、Bcl-2、Bax表达的影响及其治疗魄不安于肺不寐可能的作用机制。方法:32只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、中药组和西药组,每组8只。采用水环境小平台法干预9 d建立魄不安于肺不寐大鼠模型,造模成功后,中药组予以桂枝加龙骨牡蛎汤7.6 g·kg-1·d-1灌胃,西药组予以右佐匹克隆片0.1 mg·kg-1·d-1灌胃,对照组和模型组给予等体积生理盐水灌胃,连续14 d,测量体质量。采用免疫组织化学法及蛋白质免疫印迹法检测脑组织中Caspase-3、Bcl-2、Bax表达水平。结果:与对照组比较,模型组大鼠体质量减轻(P<0.01),免疫组化检测结果显示,大鼠脑组织Bcl-2的表达显著减少(P<0.01),Caspase-3、Bax表达显著增加(P<0.01),Bcl-2/Bax比率显著减少(P<0.01);Western blot结果显示大鼠脑组织Bcl-2相对表达量显著减少(P<0.01),Bax、Caspase-3相对表达量显著增加(P<0.01)。与模型组比较,中药组及西药组大鼠体质量显著增加(P<0.01),免疫组化检测结果显示,大鼠脑组织Bcl-2表达增加(P<0.05),Caspase-3、Bax表达减少(P<0.05),Bcl-2/Bax比率显著升高(P<0.01);Western blot结果显示大鼠脑组织中Bcl-2相对表达量增加(P<0.05),Bax、Caspase-3相对表达量显著减少(P<0.01)。结论:桂枝加龙骨牡蛎汤改善魄不安于肺不寐大鼠的睡眠可能与增加其脑组织Bcl-2、降低Caspase-3、Bax表达水平有关。

基于Bax、Cleaved-Caspase-3蛋白表达探讨大蒜素对膀胱癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭的作用

目的 探讨大蒜素对膀胱癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭的作用及其机制。方法 以膀胱癌细胞BIU-87为研究对象,以不同浓度(50、75、100 mg/L)大蒜素作用于细胞,测定细胞的增殖能力、凋亡能力、迁移能力及侵袭能力;测定细胞内B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax)、裂解的半胱天冬酶(Cleaved-Caspase)-3蛋白表达水平。结果 不同浓度大蒜素对细胞增殖均有抑制作用,且随着时间和浓度的增长而显著增长(P<0.05)。与空白组相比,不同浓度大蒜素组细胞凋亡率明显较高,且随着浓度的增高而明显增高;侵袭细胞数量明显较低,且随着浓度的增高而明显降低;细胞迁移能力明显较弱,且随着浓度的增高而明显减弱;Bax、Cleaved-Caspase-3蛋白表达明显较高,且随着浓度的升高而明显升高(均P<0.05)。结论 大蒜素可以抑制膀胱癌细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭,其机制可能有调控Bax、Cleaved-Caspase-3蛋白表达有关。

艾灸抑制NLRP3/Caspase-1通路介导的细胞焦亡减轻脑缺血再灌注损伤

背景:研究发现,艾灸能抑制脑缺血/再灌注损伤大鼠血清中的炎症因子,对抗氧化应激,抑制细胞凋亡,有效减轻脑缺血/再灌注损伤。目的:观察艾灸干预不同时间后脑缺血/再灌注损伤模型大鼠核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体、半胱氨酸天冬氨酸酶1(cysteine aspartase,caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、消皮素D(GSDMD)及白细胞介素1β、白细胞介素18表达的变化,并探讨其作用机制。方法:SD大鼠随机分为假手术组9只和造模组36只,造模组制备大脑中动脉栓塞大鼠模型。造模成功后将造模组大鼠进一步分为模型组、艾灸10 min组、艾灸15 min组、艾灸30 min组,每组9只。艾灸10 min、15 min和30 min组大鼠分别给予艾灸悬灸“百会、大椎、足三里”穴,均干预1次/d,共干预7 d。采用LONGA法评估大鼠神经功能缺损情况,TTC法观察脑组织梗死情况,苏木精-伊红染色观察脑组织病理改变,ELISA法检测血清中白细胞介素1β、白细胞介素18水平,免疫组织化学法和蛋白免疫印迹法测定脑皮质缺血区组织NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白、消皮素D蛋白的表达。结果与结论:(1)与假手术组比较,模型组大鼠神经功能缺损评分显著升高(P <0.01),与模型组比较,艾灸各组大鼠神经功能缺损评分明显降低(P <0.01);(2)与假手术组比较,模型组大鼠脑梗死体积明显增大(P <0.01),与模型组比较,艾灸各组大鼠脑梗死体积明显减少(P <0.01),艾灸30 min组脑梗死体积最小(P <0.05);(3)与模型组比较,艾灸各组大鼠血清白细胞介素1β、白细胞介素18水平下降(P <0.01),与艾灸10 min组比较,艾灸30 min组血清中的炎症因子水平明显下降(P <0.05);(4)与模型组比较,艾灸各组大鼠皮质缺血区NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白、Caspase-1、消皮素D蛋白表达显著降低(P <0.01),艾灸30 min组蛋白表达明显低于艾灸10 min组和艾灸15 min组(P <0.05);(5)结论:艾灸百会、大椎、足三里可减轻脑缺血/再灌注损伤,其中艾灸30 min疗效最佳,其机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1通路介导的细胞焦亡有关。

基于Caspase3探讨余甘子叶提取物对慢性阻塞性肺疾病大鼠气道高反应、肺泡上皮细胞活性的影响及作用机制

目的 基于胱天蛋白酶(Caspase)3探讨余甘子叶提取物对慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)大鼠气道高反应、肺泡上皮细胞活性的影响及作用机制。方法 选取60只SPF级SD雄性大鼠,随机分为正常(A)组、模型(B)组、乙酰半胱氨酸颗粒(富露施,C)组、余甘子叶提取物(D)组、Caspase3抑制剂(Z-DEVD-FMK,E)组、余甘子叶提取物+Caspase3抑制剂(F)组,每组10只,对B、C、D、E、F组采用香烟发生器+脂多糖法建立慢阻肺模型,A组不建立该模型,建模成功后,C组灌胃50 g/kg富露施,D组灌胃50 mg/kg余甘子叶提取物,E组灌胃10μg/kg Z-DEVD-FMK,F组给予余甘子叶提取物联合Z-DEVD-FMK,A、B组同期给予灌胃同体积生理盐水,无创肺功能仪检测气道高反应,干湿重法测定肺体脂数(LBF)、肺含水量(LWC),苏木素-伊红(HE)染色法检测肺组织病理形态,TUNEL法检测肺组织细胞凋亡,免疫组化法检测肺组织中Caspase3蛋白表达。结果 与A组比较,B组气道阻力、LBF、LWC含量、肺泡上皮细胞凋亡、肺组织Caspase3蛋白表达显著升高(P<0.05),肺组织病理形态遭到破坏;与B组比较,C、D、E、F组气道阻力、LBF、LWC含量、肺泡上皮细胞凋亡、肺组织Caspase3蛋白表达明显降低(P<0.05),肺组织病理形态明显改善,且D组较C组变化更显著(P<0.05),E组与D组相比无明显差异(P>0.05),F组较E组变化显著(P<0.05)。结论 余甘子叶提取物可有效改善慢阻肺大鼠气道高反应及肺泡上皮细胞活性,其作用机制可能与抑制Caspase3表达有关。

EMC6与Apaf-1、Caspase-3在宫颈癌组织中的表达及临床预后意义

目的 探讨宫颈癌中EMC6、Apaf-1和Caspase-3蛋白的表达情况,并分析其与患者临床病理特征和预后的关系。方法 采用免疫组化方法检测宫颈癌及癌旁组织中EMC6、Apaf-1和Caspase-3蛋白的表达,并收集患者的临床病理资料进行分析,Spearman检测变量间的相关性,单因素及多因素Cox分析预后影响因素。结果 EMC6、Apaf-1及Caspase-3蛋白在宫颈癌组织中的阳性表达率均低于癌旁组织,差异有统计学意义(P均<0.05);不同临床病理特征间EMC6蛋白阳性表达率差异无统计学意义(P>0.05);不同分化程度宫颈癌患者中Apaf-1蛋白阳性表达率差异有统计学意义(χ^(2)=4.723,P=0.030);不同临床分期和分化程度宫颈癌患者中Caspase-3蛋白阳性表达率差异有统计学意义(χ^(2)=4.495,P=0.034;χ^(2)=5.010,P=0.025)。EMC6与Apaf-1、Caspase-3相关性系数分别为r=0.626(P<0.001)、r=0.554(P<0.001),均呈正相关;单因素检验得出,病理类型(P=0.047)、肿瘤大小(P<0.001)、EMC6(P=0.004)、Apaf-1(P=0.029)和Caspase-3(P=0.039)是影响宫颈癌患者总体生存期的预后因素;多因素分析显示,EMC6(P=0.005)、肿瘤大小(P<0.001)是宫颈癌患者不良预后的独立影响因素。结论 宫颈癌组织中EMC6、Apaf-1和Caspase-3的低表达与患者预后不良相关,其中EMC6与Apaf-1、Caspase-3呈正相关,且EMC6和肿瘤大小是独立的预后因素,这些蛋白在宫颈癌进展中发挥重要作用,有望成为预后标志物和治疗靶点。

冠心宁片抑制NLRP3/ASC/Caspase-1通路改善阿霉素诱导的扩张型心肌病大鼠心肌细胞焦亡

目的 研究冠心宁片(Guanxinning, GXN)对扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)的保护作用,并从NLRP3/ASC/Caspase-1通路深入探讨其对心肌细胞焦亡的作用机制。方法 随机将大鼠分为GXN低剂量组、GXN高剂量组、地高辛组、模型对照组和正常对照组,通过阿霉素(doxorubicin, DOX)累积注射17.5 mg/kg诱导大鼠DCM模型,同时连续给药10周。超声心动图检测心功能指标,ELISA检测血清IL-1β和IL-18水平,RT-PCR法检测心肌组织NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β和IL-18的mRNA表达,免疫组化、免疫荧光染色和Western Blot检测NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD、GSDMD-NT的蛋白表达及TUNEL染色结果,透射电镜观察心肌细胞显微结构的变化。结果 与正常对照组比,模型对照组的IVSs、IVSd、LVPWs、FS、SV、EF和HR显著降低,LVIDs、ESV及血清IL-1β、IL-18显著增加,NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β和IL-18的mRNA表达均显著增加,NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD-NT的蛋白表达及TUNEL染色面积明显增加,显微结构明显改变。与模型对照组相比,冠心宁片可显著增加IVSs、SV、FS、EF和HR,显著降低LVIDs、ESV和血清IL-1β、IL-18水平,降低心衰大鼠的NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β、IL-18的mRNA和NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD-NT的蛋白水平及TUNEL染色面积,显微结构明显改善。结论 冠心宁片可以有效改善阿霉素诱导的扩张型心肌病,可能是通过抑制NLRP3/ASC/Caspase-1通路改善扩张型心肌病大鼠的心肌细胞焦亡实现的。

Caspase-3介导的细胞凋亡与细胞焦亡在肝细胞癌的作用及其中药治疗的研究进展

细胞凋亡与细胞焦亡是两种重要的程序性细胞死亡方式,而半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)在这两种死亡方式中都扮演着重要的角色,其参与了内源性、外源性途径介导的细胞凋亡以及Caspase-3/GSDME依赖性细胞焦亡,在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的治疗中起到了至关重要的作用。近年来,通过Caspase-3介导细胞凋亡及细胞焦亡治疗肝细胞癌的中药研究文献不断增加,在为肝细胞癌治疗提供思路方面具有巨大潜力。文章就Caspase-3介导的细胞凋亡与焦亡在肝细胞癌的作用及其在中药治疗方面的研究成果作一综述,以期为肝细胞癌的治疗和药物研究提供帮助。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路探讨苓桂气化方改善射血分数保留心力衰竭早期舒张功能的分子机制

目的观察苓桂气化方对射血分数保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)早期模型大鼠心脏舒张功能的干预效应,基于核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)/胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(cysteine-containing aspartate-specific proteases-1,Caspase-1)/消皮素D(Gasdermin D,GSDMD)通路探讨其潜在的分子作用机制。方法40只自发性高血压大鼠高盐高脂高糖饮食联合腹腔注射链脲佐菌素溶液建立HFpEF早期大鼠模型,分为HFpEF组、恩格列净组(1.8 mg/kg)、苓桂气化方低剂量组(4.96 g/kg)、苓桂气化方高剂量组(9.92 g/kg),予相应药物灌胃;正常血压组、空白组予等剂量生理盐水灌胃,连续干预9周。采用超声心动图检测大鼠左心房内径(left atrial diameter,LAD)、舒张早期二尖瓣血流速度(left ventricular early diastolic filling peak velocity,E)与舒张晚期二尖瓣血流速度(atrial systolic left ventricular filling peak velocity,A)比值、左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF);酶联免疫吸附测定法检测血清心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)含量;苏木精—伊红染色观察心肌组织病理变化;蛋白质印迹(Western Blot,WB)法检测NLRP3、Caspase-1、GSDMD和白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)的表达。结果与正常血压组相比,HFpEF组LAD和E/A增加(P<0.05),LVEF无明显变化(P>0.05);血清ANP含量升高(P<0.05);病理观察显示心肌炎症浸润;WB结果示NLRP3、Caspase-1、GSDMD和IL-1β蛋白含量升高(P<0.05),表明建模成功。与HFpEF组比,恩格列净组和苓桂气化方低、高剂量组的LAD和E/A减小(P<0.05),血清ANP含量降低(P<0.05),病理观察显示心肌炎症浸润减轻,WB结果示恩格列净组NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β蛋白含量降低(P<0.05),苓桂气化方低剂量组NLRP3、IL-1β蛋白含量降低(P<0.05),苓桂气化方高剂量组NLRP3、GSDMD、IL-1β蛋白含量降低(P<0.05),其余蛋白含量有下降趋势。结论苓桂气化方能改善HFpEF早期模型大鼠心脏舒张功能,其机制可能与调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路、减轻心肌炎症浸润、抑制心房重构相关。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症模型的制备与评价

目的探讨自身免疫性甲状腺炎伴发抑郁症动物模型的制备与评价,并基于NOD样受体蛋白-3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)/含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)/消皮素D(gasdermin D,GSDMD)通路加以验证。方法32只NOD.H-2H4小鼠随机分为正常组(N组)、抑郁组(DP组)、自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症组(AIT+DP组)、自身免疫性甲状腺炎组(AIT组),每组8只。N组正常饲养,DP组采取5周慢性不可预知温和刺激(chronic unpredictable mild stress,CUMS),AIT组予0.05%碘化钠水溶液建立自身免疫性甲状腺炎模型,AIT+DP组在建立AIT动物模型基础上施加5周CUMS建立AIT+DP动物模型。通过观测小鼠甲状腺组织结构及淋巴细胞浸润情况和血清甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)和甲状腺球蛋白抗体(anti-thyroid autoantibodies,TGAb)水平评价小鼠自身免疫性甲状腺炎模型是否制备成功;通过测定体重、糖水偏好率、旷场行为学(中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间),大脑皮质、海马病理变化及大脑皮质小胶质细胞焦亡相关蛋白水平评价小鼠抑郁状态。模型小鼠同时符合上述自身免疫性甲状腺炎与抑郁症相关指标检测,则表明AIT+DP动物模型制备成功。结果与N组比较,AIT组与AIT+DP组血清TGAb、TPOAb水平显著增加(P<0.01),甲状腺可见大量炎细胞浸润,DP组与AIT+DP组小鼠中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间有不同程度降低,大脑皮质神经胶质细胞增多,神经元细胞减少,伴有部分细胞核萎缩,NLRP3、IL-1β、Caspase-1、GSDMD-N蛋白表达水平显著上调,AIT+DP组尤为明显(P<0.01)。结论0.05%碘化钠水溶液与CUMS可较好地模拟AIT+DP模型动物外在表现与内在指标变化,可为AIT+DP疾病的研究提供动物模型参考。