基于TLR4/MyD88/NF-κB信号通路探讨积雪草酸对急性肺损伤大鼠氧化应激和NLRP3炎症小体的影响

目的 观察积雪草酸对脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤大鼠氧化应激和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体相关蛋白的影响,并探讨其相关分子机制。方法 将60只SD雄性大鼠随机分为对照组、模型组、积雪草酸低剂量组、积雪草酸高剂量组和地塞米松组,每组12只。除对照组外,其余组大鼠均采用LPS气管滴注法建立急性肺损伤模型。模型建立成功后第2天,积雪草酸低、高剂量组大鼠分别腹腔注射25 mg/kg和75 mg/kg积雪草酸溶液,地塞米松组大鼠腹腔注射2 mg/kg地塞米松注射液,对照组和模型组大鼠腹腔注射等量生理盐水,均1次/d,连续注射8周。HE染色观察大鼠肺组织病理形态,称重法计算肺组织湿/干重比值,TUNEL染色检测大鼠肺组织细胞凋亡情况,试剂盒检测大鼠支气管肺泡灌洗液中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量,Western blot法检测肺组织中NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、Toll样受体4(TLR4)、髓样分化蛋白88(MyD88)、核转录因子-κB(NF-κB)和磷酸化NF-κB(p-NF-κB)表达情况。结果 与对照组比较,模型组大鼠肺组织可见明显病理损伤,肺组织湿/干重比值、细胞凋亡率、支气管肺泡灌洗液中MDA含量和肺组织中NLRP3、ASC、Caspase-1、TLR4、MyD88蛋白相对表达量及p-NF-κB/NF-κB比值均显著升高(P均<0.05),支气管肺泡灌洗液中SOD、GSH-Px含量均显著降低(P均<0.05)。与模型组比较,积雪草酸低、高剂量组和地塞米松组大鼠肺组织病理损伤显著改善,肺组织湿/干重比值、细胞凋亡率、支气管肺泡灌洗液中MDA含量和肺组织中NLRP3、ASC、Caspase-1、TLR4、MyD88蛋白相对表达量及p-NF-κB/NF-κB比值均显著降低(P均<0.05),支气管肺泡灌洗液中SOD、GSH-Px含量均显著升高(P均<0.05),且积雪草酸高剂量组和地塞米松组大鼠上述指标变化均显著优于积雪草酸低剂量组(P均<0.05)。结论 积雪草酸可通过抑制氧化应激和NLRP3炎症小体激活减轻LPS诱导的急性肺损伤,其作用机制可能与调控TLR4/MyD88/NF-κB信号通路有关。

褪黑素通过NF-κB/NLRP3信号抑制子宫内膜异位症的进展机制研究

目的:探讨褪黑素(MEL)对子宫内膜异位症(EMT)进展的抑制作用,以及其对核转录因子κB(NF-κB)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号的调控机制。方法:通过自体子宫内膜皮下种植法构建EMT大鼠。动物实验模型分假手术组(Sham组,大鼠在造模过程中仅进行子宫片段剪取)和实验处理4组,分别为:模型组(EMT组,大鼠进行自体子宫内膜皮下种植)、褪黑素组(EMT+MEL组,以50 mg/kg的MEL灌胃处理)、EMT+NF-κB信号通路激活剂佛波酯(PMA)组(EMT+PMA组,以5 mg/kg的PMA腹腔注射)、EMT+MEL+PMA组(以50 mg/kg的MEL灌胃处理和5 mg/kg的PMA腹腔注射)。检测各组大鼠子宫内膜异位的质量、血清和腹腔液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)的含量;免疫组化、免疫荧光检测各组样本中髓过氧化物酶(MPO)、血管内皮生长因子(VEGF)的表达;Western blot实验检测各组样本中NF-κB/NLRP3信号通路相关蛋白的表达。结果:与Sham组相比,实验处理4组大鼠中动情周期紊乱的比例、异位子宫内膜的质量、血清以及腹腔液中TNF-α和IL-6的含量、MPO和VEGF的表达及NF-κB/NLRP3信号通路相关蛋白的表达均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与EMT组相比,EMT+MEL组和EMT+MEL+PAM组以上各项指标明显下降,而EMT+PAM组各项指标明显升高;与EMT+MEL组相比,EMT+MEL+PAM组、EMT+PAM组以上各项指标明显升高,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:MEL能明显抑制EMT中的炎症反应,抑制EMT的进展,这可能通过抑制NF-κB/NLRP3信号的激活实现的。

TLR4/NF-κB/NLRP3通路抑制炎症反应作用的研究

Toll样受体(TLRs)是参与非特异性免疫的一类重要的蛋白质,是表达与固有免疫细胞最重要的模式识别受体之一,可识别来源于微生物的具有保守结构的分子,即病原体相关分子模式(PAMAs),从而激活机体产生免疫应答。核因子κB(NF-κB)在几乎所有类型的细胞和组织中都有表达,在调节对外部刺激的显著多样性的反应中起着关键作用,因此是多个生理和病理过程中的关键因素。而核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3),即NLRP3炎性小体通路在脑缺血再灌注和焦亡中具有重要意义,如NLRP3在脑缺血再灌注损伤时在小胶质细胞中被激活,随后在神经元和微血管内皮细胞中表达。由TLRs激活、NF-κB传递、NLRP3启动形成的TLR/NF-κB/NLRP3信号通路在机体各器官炎症反应中起到关键性作用,本文探讨了各类药物通过抑制该通路炎症反应,起到保护身体各大重要器官的作用。

白桦脂酸通过抑制NLRP3/NF-κB信号通路保护四氯化碳所致肝损伤的机制研究

目的:研究白桦脂酸(betulinic acid,BA)对四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)诱导的小鼠肝损伤的保护作用及其相关机制。方法:60只C57BL/6小鼠随机分为5组:空白对照组、CCl4组、CCl4+水飞蓟素组(silymarin,SL,100 mg/kg,阳性药物)、CCl4+BA低剂量组(20 mg/kg)、CCl4+BA高剂量组(40 mg/kg),采用CCl4诱导小鼠建立肝脏纤维化模型,24 h后取小鼠血和肝脏组织。各组小鼠肝脏组织做HE染色,检测血清和肝脏组织中谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-1β及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α的水平,并采用蛋白免疫印记法(Western Blot)与免疫组化方法检测肝脏组织中核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(nucleotide-binding oligomerization domain,jeucine rich repeat and pyrin domain containing,NLRP3)/核因子(nuclear factor,NF)-κB的蛋白表达情况。结果:BA组(20、40 mg/kg)能显著降低CCl4诱导的肝损伤小鼠血清与肝脏组织中ALT、AST、IL-6、IL-1β和TNF-α的含量,能显著改善小鼠肝脏组织的病理学改变,降低肝脏组织中NLRP3/NF-κB的蛋白表达。结论:BA对CCl4诱导的小鼠肝损伤具有保护作用,这种效应可能与调控NLRP3/NF-κB信号通路有关。

菊苣酸调控p38 MAPK/NF-κB/NLRP3信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元凋亡及炎症反应的影响

目的分析菊苣酸(CA)对缺血性脑卒中大鼠神经元凋亡、炎症反应的影响及其作用机制。方法采用改良线栓法制备缺血性脑卒中大鼠模型。将大鼠分为假手术组、模型组、CA组(10 mg/kg)、CA+p38 MAPK激活剂(Anisomycin)组(10 mg/kg CA+2 mg/kg Anisomycin),各组进行相应干预2 w,对大鼠进行Zea Longa评分和检测脑梗死体积百分比,尼氏(Nissl)染色检测大鼠海马组织神经元损伤,TUNEL法检测大鼠海马组织神经元凋亡,酶联免疫吸附法检测大鼠海马组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β和IL-6水平,蛋白免疫印迹法检测大鼠海马组织磷酸化p38 MAPK(p-p38 MAPK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)、磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)、核因子-κB p65(NF-κB p65)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠神经元形态不规则、染色较浅,尼氏体数目明显减少,Zea Longa评分、脑梗死体积百分比、神经元细胞凋亡率、海马组织TNF-α、IL-1β、IL-6、p-p38 MAPK/p38 MAPK、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与模型组比较,CA组大鼠神经元形态明显改善,形态较饱满,染色均匀,尼氏体密集,Zea Longa评分、脑梗死体积百分比、神经元细胞凋亡率、海马组织TNF-α、IL-1β、IL-6、p-p38 MAPK/p38 MAPK、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3蛋白表达水平显著降低(P<0.05);Anisomycin可逆转CA对缺血性脑卒中大鼠的上述改善作用。结论CA可通过抑制p38 MAPK/NF-κB/NLRP3信号通路,抑制炎症反应,减少神经元凋亡,缓解缺血性脑卒中引起的大鼠脑损伤。

桑黄素通过调控NLRP3/NF-κB信号通路对糖基化终末产物诱导的软骨细胞凋亡的影响

目的通过体外细胞实验探讨桑黄素(Mh)在骨关节炎(OA)中的作用并揭示其潜在机制。方法成功从大鼠软骨组织中分离出软骨细胞并通过甲苯胺蓝染色鉴定后,将软骨细胞与糖基化终末产物(AGE)共同孵育以诱导炎症OA模型。CCK-8筛选最佳Mh干预浓度。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子水平;免疫荧光和Western印迹检测细胞外基质(ECM)降解;流式细胞仪和Western印迹检测细胞凋亡;Western印迹检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白(NLRP)3/核因子(NF)-κB信号通路相关蛋白表达。结果Mh最佳干预浓度为20μmol/L。与Control组比较,AGE组肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β和IL-6表达、基质金属蛋白酶(MMP)3、MMP13、血小板反应蛋白解整合素金属肽酶(ADAMTS)-4和ADAMTS-5蛋白水平、细胞凋亡率、NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和p-IκBα及细胞核中NF-κB p65蛋白水平均显著升高,CollagenⅡ和Aggrecan阳性细胞率、C-caspase 3、Bax、Bcl-2蛋白表达均显著降低(P<0.05)。与AGE组相比较,Mh组或MCC950组TNF-α、IL-1β和IL-6水平、MMP3、MMP13、ADAMTS-4和ADAMTS-5蛋白水平、细胞凋亡率、C-caspase 3、Bax蛋白表达、NLRP3、ASC和p-IκBα及细胞核中NF-κB p65蛋白水平均显著降低,CollagenⅡ和Aggrecan阳性率、Bcl-2蛋白表达均显著升高(P<0.05)。与Mh组相比,Mh+BMS-986299组软骨细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6、MMP3、MMP13、ADAMTS-4和ADAMTS-5水平、细胞凋亡率、C-caspase3和Bax蛋白表达、NLRP3、ASC和p-IκBα及细胞核中NF-κB p65蛋白水平明显升高,CollagenⅡ和Aggrecan阳性率、Bcl-2蛋白表达均显著降低(P<0.05)。结论Mh可能通过抑制NLRP3/NF-κB通路减轻AGE诱导的软骨细胞炎症、ECM降解和细胞凋亡,从而保护软骨细胞免受AGE诱导的损伤。

lncRNA XIST通过NF-κB/NLRP3炎性体通路影响急性肺损伤大鼠炎症反应和细胞凋亡

目的探讨长链非编码RNA-X染色体失活特异转录物(lncRNA XIST)通过核转录因子-κB/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NF-κB/NLRP3)炎性体通路对急性肺损伤(ALI)大鼠炎症反应和细胞凋亡的影响。方法利用脂多糖(LPS)构建ALI模型,将造模成功的SD大鼠分为ALI组、lncRNA XIST-NC组、lncRNA XIST-shRNA组和lncRNA XIST-shRNA+CHPG组,每组12只,另选12只作为Control组。lncRNA XIST-NC组和lncRNA XIST-shRNA组大鼠分别于造模后从尾静脉注射lncRNA XIST-NC和lncRNA XIST-shRNA质粒脂质体复合物,lncRNA XIST-shRNA+CHPG组大鼠在lncRNA XIST-shRNA组大鼠的基础上再注射0.5 mg/kg NF-κB/NLRP3炎性体通路激活剂CHPG,而Control组和ALI组大鼠则注射等量的Opti-MEM培养基。7 d后处死各组大鼠,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测lncRNA XIST水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肺组织病理变化;检测并计算肺湿/干比(W/D)和髓过氧化物酶(MPO)活力值;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6和IL-1β水平;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口标记技术(TUNEL)染色观察肺组织细胞凋亡;Western印迹检测肺组织中活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶(Cleaved Caspase)-3、Caspase-3、NF-κB p65、p-NF-κB p65、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、NLRP3、Cleaved Caspase-1、Caspase-1表达。结果ALI组大鼠肺组织中lncRNA XIST水平明显高于Control组,lncRNA XIST-shRNA可显著降低lncRNA XIST表达(P<0.05)。与Control组比较,ALI组大鼠肺部炎症细胞明显增多,W/D值和MPO活力值明显增加,血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平显著上升,凋亡率、凋亡蛋白Cleaved caspase-3及NF-κB/NLRP3炎性体通路相关蛋白p-NF-κB p65、ASC、NLRP3和Cleaved caspase-1表达均显著上调(P<0.05)。沉默lncRNA XIST可明显减少ALI大鼠肺部炎症细胞的数量,降低W/D、MPO活力值和肺组织细胞凋亡率,下调凋亡和通路相关蛋白的表达(P<0.05)。而NF-κB/NLRP3炎性体通路激活剂CHPG干预使lncRNA XIST-shRNA对ALI大鼠炎症反应、细胞凋亡和蛋白表达的抑制作用得到逆转(P<0.05)。结论沉默lncRNA XIST可能通过抑制NF-κB/NLRP3炎性体通路,改善ALI大鼠的炎症反应和细胞凋亡。

P38 MAPK/NF-κB/NLRP3对脑卒中大鼠模型对神经元的影响

目的探讨p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)、核因子-κB(NF-κB)、核苷酸结合寡聚化结构域样蛋白3信息通路(NLRP3)对脑卒中大鼠模型脑神经元的影响。方法将大鼠分为假手术组、模型组、p38 MAPK阻断剂(SB203580)组,分别干预2w,检测各组大鼠脑梗死体积百分比,Zea Longa分值,海马组织神经元的损伤和凋亡,以及海马组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL-6)和IL-1β的水平,p38 MAPK(p-p38 MAPK)中各主要蛋白表达。结果模型组脑梗死体积百分比相较于假手术组明显升高(P<0.05),p38 MAPK阻断剂组脑梗死体积百分比较模型组减少(P<0.05);模型组Zea Longa评分相较于假手术组明显升高,(P<0.05),p38 MAPK阻断剂组Zea Longa评分较模型组减少(P<0.05);p38 MAPK阻断剂组相较于模型组则呈明显的下降表现。模型组海马组织IL-6、L-1β和TNF-α水平相较于假手术组均明显升高(P<0.05);p38 MAPK阻断剂组相较于模型组呈现明显的下降(P<0.05)。模型组在p38 MAPK/NF-κB/NLRP3蛋白的表达上,相较于假手术组呈明显升高(P<0.05);p38 MAPK阻断剂组相较于模型组呈明显的下降(P<0.05)。结论阻断p38 MAPK可抑制p38 MAPK/NF-κB/NLRP3信号通路,促使炎症反应进入受抑状态,弱化神经元凋亡表现,来发挥对缺血性脑卒中模型大鼠脑损伤的保护效果。

基于网络药理学探讨丹蒌片治疗糖尿病心肌病的作用机制及RAGE/NF-κB/NLRP3信号通路验证

目的应用综合药理学策略系统评价丹蒌片的药理作用及分子机制,为其用于糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)的治疗提供理论基础。方法从中药系统药理学分析平台中挖掘丹蒌片化学成分及作用靶点,建立丹蒌片“成分-靶点”相互作用网络;通过数据库筛选DCM所有作用靶点,构建“成分-疾病靶点”作用关系图,筛选其核心靶点,对核心靶点进行基因本体论分析及相关通路富集。以丹蒌片处理DCM大鼠模型,验证预测的重要信号通路。结果从丹蒌片的10种重要配方中,共筛选出化合物节点190个、靶点节点275个。共筛选出丹蒌片与DCM相关靶点19个,在DCM中具有作用的靶点相关通路103条。在体内试验中,丹蒌片干预减少DCM大鼠心肌组织中纤维化相关因子信使RNA的表达,抑制晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)/核因子(nuclear factor,NF)-κB/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein,NLRP)3通路相关蛋白RAGE、NLRP3的表达,以及NF-κB(p65)蛋白的磷酸化。结论丹蒌片通过阻断RAGE/NF-κB/NLRP3信号通路活化,抑制DCM大鼠心肌组织纤维化,进而抑制疾病进展。

肺炎克雷伯菌肺炎对小鼠NLRP3炎症通路的影响

目的建立肺炎克雷伯菌肺炎小鼠模型,并探究肺炎克雷伯菌感染对核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症通路的影响。方法给小鼠气管内接种肺炎克雷伯菌,观察小鼠死亡率;接种肺炎克雷伯菌48 h后,取小鼠肺部匀浆涂板检查菌落数;取小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)离心,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测无细胞上清中白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF-α)、IL-6、趋化因子配体1(KC)的水平,迈格林华-姬姆萨染色计数细胞沉淀中的中性粒细胞数;取肺部病理切片并进行苏木精-伊红(HE)染色观察肺部病变;提取肺部总蛋白,蛋白质印迹法检测NLRP3、核因子(NF)-κB p65、凋亡相关微粒蛋白(ASC)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白水解酶(caspase-1)、人白介素-1β前体(pro-IL-1β)表达水平。结果成功建立肺炎克雷伯菌肺炎小鼠模型,小鼠在144 h内死亡率达到百分之百,肺部有大量细菌负载,肺部中性粒细胞浸润增加,支气管肺泡灌洗液中IL-1β、TNF-α、IL-6、KC分泌升高,肺组织IL-1β、p-p65表达升高。结论通过将肺炎克雷伯菌液接种到小鼠肺部的方法所建立的肺炎小鼠模型稳定性高、可重复性好,肺部NLRP3炎症通路反应强烈。