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。

黄芪甲苷对糖尿病肾病大鼠肾组织GSDMD及Caspase-1表达的影响

目的:研究黄芪甲苷(AS-IV)对糖尿病肾病(DN)模型大鼠肾组织细胞焦亡指标GSDMD及Caspase-1表达的影响。方法:将40只健康SD雄性大鼠随机分为造模组30只和正常组(NC组)10只,造模组腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病肾病大鼠模型,随机分为3组:糖尿病肾病组(DN组)、黄芪甲苷组(AS-IV组)和白藜芦醇组(R组)。连续喂养8周,监测大鼠体重、血糖、尿微量白蛋白,8周后处死大鼠经腹主动脉采血并留取肾组织,检测Scr、BUN、TC、TG,肾脏组织行HE染色观察病理变化,免疫组化检测Caspase-1、GSDMD的表达。结果:(1)与NC组相比,DN组大鼠体重减轻,AS-IV组、R组大鼠体重增加(P<0.05),但低于NC组;(2)与NC组相比,DN组大鼠的血糖、尿微量白蛋白、BUN、Scr、TG及TC明显升高(P<0.05);与DN组相比,AS-IV组、R组血糖于第4周无明显变化(P>0.05),第8周明显下降(P<0.05),尿微量白蛋白、BUN、Scr均下降(P<0.05);AS-IV组TG水平降低(P<0.05),R组TG、TC水平均降低(P<0.05);(3)免疫组化显示,与NC组相比,DN组Caspase-1和GSDMD的表达增加(P<0.05);与DN组相比,AS-IV组及R组大鼠肾组织Caspase-1、GSDMD的表达减少(P<0.05)。结论:AS-IV可能通过下调DN大鼠肾组织GSDMD及Caspase-1的表达,改善细胞焦亡,延缓DN的进展。

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。

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。

NLRP1、NLRP3、Caspase-1在子宫内膜异位症中的表达及对预后复发的影响

目的探究NLRP1、NLRP3、Caspase-1在不同严重程度子宫内膜异位症(EMS)中的表达及其对预后的影响。方法选择2017年2月至2020年2月在临沂市人民医院行腹腔镜手术治疗的244例EMS患者为研究组;按临床分期,将患者分为Ⅰ~Ⅱ期162例,Ⅲ~Ⅳ期82例;另选同期因良性卵巢囊肿行腹腔镜手术的77例患者为对照组,对比不同严重程度EMS患者异位内膜组织中NLRP1、NLRP3和Caspase-1的表达情况。将244例EMS患者分为复发组37例与未复发组207例,通过单因素分析,初步筛选EMS患者预后复发的影响因素,且采用多因素Logistic回归分析,进一步筛选独立危险因素。应用Logistic回归模型结合限制性立方样条模型(RCS),分析EMS患者异位内膜组织中NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达量与预后复发的剂量-反应关系。依据独立危险因素构建并验证列线图预测模型。结果EMS患者严重程度分期NLRP1、NLRP3及Caspase-1表达的分布比较,差异均有统计学意义(χ^(2)值分别为9.827、4.916、4.258,P<0.05);生殖道感染NLRP1、NLRP3及Caspase-1表达的分布比较,差异均有统计学意义(χ^(2)值分别为6.746、13.166、11.643,P<0.05)。研究组不同严重程度异位内膜组织中NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达量与对照组比较,差异均有统计学意义(F值分别为18.546、22.582、19.361,P<0.05)。NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达量均在研究组Ⅳ期达到最高值,分别为4.30±0.62、5.59±0.77和2.66±0.68。复发组与未复发组的EMS严重程度分期、生殖道感染、术前痛经史的分布比较,差异均有统计学意义(χ^(2)值分别为22.544、18.153、8.882,P<0.05);复发组与未复发组的C反应蛋白(CRP)、白细胞计数(WBC),以及异位内膜组织中NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA和Caspase-1 mRNA表达量比较,差异均有统计学意义(t值分别为3.727、5.486、13.935、28.167、23.003,P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,EMS严重程度分期(OR=1.476,95%CI:1.149~1.826)、生殖道感染(OR=1.256,95%CI:1.028~1.403),以及NLRP1 mRNA(OR=3.076,95%CI:1.363~4.371)、NLRP3 mRNA(OR=1.965,95%CI:1.685~2.354)、Caspase-1 mRNA(OR=2.245,95%CI:1.232~3.152)表达量均是EMS患者预后复发的独立危险因素(P<0.05)。RCS模型分析显示,在NLRP1 mRNA表达量为2.525(OR=3.076,95%CI:1.363~4.371)、NLRP3 mRNA表达量为3.402(OR=1.965,95%CI:1.685~2.354)、Caspase-1 mRNA表达量为1.877(OR=2.245,95%CI:1.232~3.152)处,发生预后复发的风险最大。利用危险因素建立列线图模型,模型具有良好的区分度、准确性。结论随着NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达量的升高,子宫内膜异位症预后复发的危险性随之升高。严重程度分级、生殖道感染,以及NLRP1 mRNA、NLRP3 mRNA、Caspase-1 mRNA表达量均是子宫内膜异位症患者预后复发的独立危险因素。

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。

细胞焦亡及其相关因子caspase-1和IL-1β与非小细胞肺癌

细胞焦亡是一种与炎症相关的程序性细胞死亡过程,其经半胱天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)与促炎因子白细胞介素-1β(interleukin 1β,IL-1β)介导后发生,从而发挥促进或抑制非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)发生、发展的双重作用。一方面,焦亡相关因子通过构建促肿瘤微环境助力NSCLC进展;另一方面,caspase-1和IL-1β通过调控经典炎性细胞焦亡途径延缓NSCLC进展。在肺肿瘤治疗方面,尽管部分化学治疗、免疫治疗、靶向治疗及中草药治疗通过细胞焦亡分子调控机制增强了药物敏感性,使癌细胞的进展得到延缓,但同时周围正常组织也因细胞焦亡产生的不良反应而受到伤害。Caspase-1、IL-1β作为新的、独立的生物学标志物可通过诱导细胞焦亡的发生而参与NSCLC的发生,并能在NSCLC治疗中发挥作用,可为NSCLC靶向治疗提供新的理论依据和策略。

非小细胞肺癌患者血清中Caspase-1与IL-1β的表达水平及临床相关性研究

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者血清中半胱天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase protease-1,Caspase-1)与促炎因子白介素-1β(Interleukin1β,IL-1β)的表达水平与临床病理特征及诊断价值的关系。方法选取2022年9月至2023年9月就诊于该院符合纳排标准的NSCLC患者60例为研究组;同期选取30例健康人群为对照组。比较两组血清中Caspase-1、IL-1β的表达并分析其与NSCLC病理特征的相关性,P<0.05表示差异有统计学意义。结果研究组Caspase-1、IL-1β水平明显高于对照组(P<0.001)。肿瘤直径(cm)≥3、Ⅲ-Ⅳ期及淋巴结转移者的Caspase-1、IL-1β水平分别高于<3cm、Ⅰ-Ⅱ期及无淋巴结转移者;女性、右肺病变及远处转移者的IL-1β水平高于男性、左肺病变及无远处转移者(P<0.05)。二元Logistic回归分析示Caspase-1和IL-1β水平的升高是NSCLC发生的独立危险因素(P<0.001)。受试者工作特征(Receiver operating characteristics,ROC)曲线示Caspase-1、IL-1β、二者联合诊断NSCLC的ROC曲线下面积大小(AUC)及其95%CI分别为:0.903(0.836~0.969)、0.925(0.872~0.978)、0.981(0.956~1.000),敏感度分别为:95.0%、85.0%、90.0%,特异度分别为:73.3%、83.3%、96.7%;提示Caspase-1和IL-1β联合检测NSCLC效果最优(P<0.001)。结论血清Caspase-1、IL-1β在NSCLC中表达升高,与临床病理特征密切相关,是NSCLC发生的独立危险因素,二者联合检测对NSCLC的诊断价值更高,是潜在的NSCLC肿瘤标志物。

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。

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。

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。

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。

乙型肝炎病毒X基因通过抑制Caspase-1表达促进肝癌细胞增殖

目的 探究乙型肝炎病毒X基因(HBx)对HepG2细胞中Caspase-1介导的肝细胞增殖的影响。方法 用脂质体转染法将HBx真核表达载体pCDNA3.1-HBx瞬时转入HepG2细胞,以阴性载体转染的HepG2细胞(NC)为对照。转染后72 h收集细胞,通过RT-PCR检测HBx的表达,通过qPCR和Western blot法检测Caspase-1的mRNA和蛋白质表达,并通过CCK-8检测HepG2-HBx和HepG2-NC的增殖情况。结果 RT-PCR证实HBx成功转染HepG2细胞株,HepG2-HBx细胞中Caspase-1的mRNA和蛋白表达水平显著低于HepG2-NC组。HepG2-HBx细胞的增殖能力显著高于HepG2-NC组。结论 HBx通过抑制Caspase-1的表达诱导HepG2细胞增殖。

基于NLRP3/Caspase-1介导细胞焦亡探讨中医药干预肺纤维化的研究进展

细胞焦亡是一种新型细胞程序性死亡,其表现出以NOD样受体蛋白3(NLRP3)为关键靶通路,严重依赖半胱天冬酶(Caspase)家族成员为主要生物学特征,对细胞炎症及免疫调节具有重要意义。肺纤维化是呼吸系统中常见的间质性肺疾病,早期产生不同程度的炎症损伤及修复,后期以肺组织纤维化为主要病理表现。中医药在治疗肺纤维化过程中具有多靶点、多途径等特点。一方面通过阻止细胞炎症介质释放,保护肺组织免受炎症损伤;另一方面,抑制促纤维因子形成,减少细胞外基质及胶原沉积物,阻止肺成纤维细胞向肌成纤维细胞转化。文章就NLRP3/Caspase-1焦亡经典通路机制与PF作用分析,整理、归纳近年来中医药干预细胞焦亡在PF发挥生物活性的研究进展,以期为其深入研究提供参考。

六味补气方通过调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD焦亡通路延缓大鼠慢性阻塞性肺疾病的发展

目的基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD的细胞焦亡通路,探讨六味补气方治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠的作用机制。方法将40只SD大鼠随机分为对照组、模型组、六味补气方组、六味补气方+MCC950组(n=10),除对照组外,其余各组大鼠采用烟熏联合脂多糖气管滴注以及激素注射法造模,建立COPD模型大鼠,并分别给予六味补气方药物灌胃及合并MCC950腹腔注射。观察各组大鼠的一般情况变化,分析大鼠肺组织病理改变、肺功能、肺泡灌洗液(BALF)吉姆萨染色总细胞及白细胞分类计数、血清中炎症因子IL-6、TNF-α、IL-18及NO水平;qRT-PCR检测大鼠肺组织中焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β、IL-18的mRNA表达。结果与对照组相比,模型组大鼠的肺组织病理损伤较重,肺功能下降(P<0.01),BALF中总细胞数增多,白细胞分类计数均上调(P<0.01),IL-6、TNF-α、IL-18及NO表达增多(P<0.01),肺组织相关蛋白含量增多(P<0.01);与模型组相比,六味补气方组大鼠的肺组织病理、肺功能均有改善(P<0.05),BALF中总细胞数及白细胞分类计数减少(P<0.01),IL-6、TNF-α、IL-18及NO表达下降(P<0.01),肺组织相关焦亡蛋白含量减少(P<0.01);与六味补气方组大鼠相比,使用MCC950后的大鼠肺组织病理、肺功能有改善,但差异无统计学意义(P>0.05);BALF中总细胞数及白细胞分类计数减少(P<0.05),IL-6、TNF-α、IL-18及NO表达下降(P<0.05),肺组织相关焦亡蛋白含量较少(P<0.05)。结论六味补气方可能通过调节NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路抑制COPD模型大鼠的肺组织焦亡,从而降低炎症反应,减轻肺部损伤,延缓疾病的发生发展。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨电针“四神聪”“风池”改善血管性痴呆大鼠认知功能障碍的作用机制

目的:基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/胱天蛋白酶-1(Caspase-1)/焦孔素D通路(GSDMD),探讨电针“四神聪”、“风池”改善血管性痴呆(VD)大鼠认知功能障碍的可能作用机制。方法:将64只Morris水迷宫筛选后的雄性SD大鼠随机分为空白组12只、假手术组12只、造模组40只。采用四血管阻断法(4-VO)建立VD大鼠模型,造模成功的24只大鼠随机分为模型组、电针组各12只,电针组取“四神聪”、“风池”穴(连续波,频率2 Hz,强度1 mA),每日1次,30 min/次,连续21 d。假手术组和模型组相同抓取固定,不予任何治疗。Morris水迷宫试验、新物体认知试验评估造模前后及干预后大鼠的学习记忆能力;HE染色观察海马组织病理变化;ELISA法检测海马组织及血清中白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)水平;免疫组化检测海马组织中NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Caspase-1和GSDMD蛋白表达;蛋白质印迹法检测海马组织中NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达。结果:与假手术组对比,模型组大鼠逃避潜伏期延长及穿越平台次数减少、新物体识别指数(RI)降低(P<0.01);模型组大鼠海马神经元排列紊乱,细胞结构不同程度受损;IL-1β、IL-18水平升高(P<0.01);NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达上调(P<0.01,P<0.05)。与模型组对比,电针组大鼠逃避潜伏期显著缩短及穿越平台次数增加、新物体识别指数(RI)升高(P<0.01);电针组海马神经元整体形态较规则,核固缩、凋亡小体和炎性细胞数量减少;IL-1β、IL-18水平降低(P<0.01);NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达下调(P<0.01,P<0.05)。结论:电针“四神聪”、“风池”可改善VD大鼠认知功能障碍,其作用机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路,从而改善炎症,减轻神经细胞焦亡相关。

中药通过调控NLRP3/caspase-1通路干预溃疡性结肠炎研究进展

溃疡性结肠炎是一种慢性非特异性炎症性肠道疾病,被世界卫生组织列为现代难治疾病之一,具有病程长,治疗难度大,易致癌等特点,其主要病理机制是肠道炎症和黏膜损伤的复发-缓解过程,其中炎症反应的“级联效应”发挥了重要作用,细胞焦亡是一种新型的促炎性细胞程序性细胞死亡,主要由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)蛋白发挥效应。研究发现,由NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/caspase-1信号通路激活的细胞焦亡机制与溃疡性结肠炎密切相关,有望成为治疗溃疡性结肠炎药物研发的筛选靶点。近年来,诸多基础研究探索中医药通过调控NLRP3/caspase-1信号通路介导的细胞焦亡治疗溃疡性结肠炎的作用及机制,本文对其作用机制及靶向调控该通路的中医药研究进展进行综述,以期为溃疡性结肠炎疾病的防治提供新的治疗策略和思路。

苦柯胺B调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD焦亡通路减轻脂多糖诱导的巨噬细胞炎症

目的:探讨苦柯胺B(KB)对脂多糖(LPS)诱导的人单核细胞白血病THP-1细胞核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)/消皮素D(GSDMD)焦亡通路的调控作用。方法:THP-1细胞经100 ng/mL佛波酯(PMA)诱导24 h成为巨噬细胞,采用CCK-8法检测KB对细胞活力的影响,确定合适的浓度用于后续实验;由LPS联合三磷酸腺苷(ATP)诱导建立巨噬细胞炎症损伤模型(LPS组),采用不同浓度KB及NLRP3炎症小体抑制剂MCC950处理细胞,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组NLRP3、Caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、白细胞介素(IL)-1β、GSDMD及高迁移率族蛋白B1(HMGB-1)mRNA表达,采用western blotting法检测炎症小体组分及焦亡相关蛋白的表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定细胞上清液IL-1β的含量,检测细胞上清液乳酸脱氢酶(LDH)释放量,Annexin-V-PE/7-AAD染色检测细胞凋亡。结果:KB浓度为12.5~400μmol/L范围内对THP-1细胞活力无明显影响。与对照组(未处理细胞)比较,LPS组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、GSDMD、HMGB-1 m RNA表达上调,经MCC950或KB处理后,上述mRNA表达水平较LPS组下降(均P<0.05)。与对照组比较,LPS组NLRP3、Caspase-1、Cleaved Caspase-1、GSDMD、GSDMD-NT、HMGB1蛋白表达量均较对照组升高,经MCC950或KB处理后上述蛋白表达下调,细胞培养上清液中IL-1β分泌量和LDH释放量降低(均P<0.05),细胞凋亡减少。结论:KB可通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路介导的焦亡来改善LPS诱导的THP-1细胞炎症。