吴茱萸碱调节Nod样受体蛋白3信号通路对非酒精性脂肪性肝病大鼠肝组织损伤的影响

目的探讨吴茱萸碱调节Nod样受体蛋白3(NLRP3)信号通路影响非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)大鼠肝组织损伤情况。方法2022年5—11月选取大鼠喂食高脂饲料8周后,通过随机数字表法将大鼠分为模型组、吴茱萸碱低剂量组(吴茱萸碱4 mg/kg)、吴茱萸碱中剂量组(吴茱萸碱8 mg/kg)、吴茱萸碱高剂量组(吴茱萸碱16 mg/kg)、阳性药组(多烯磷脂酰胆碱200 mg/kg)和NLRP3组(吴茱萸碱16 mg/kg+1 mg/kg NLRP3信号通路激活剂尼日利亚菌素),每组各10只,另有10只大鼠喂食普通饲料作为对照组,所有大鼠均给予相对应药物干预,给药4周;生化分析仪检测血清谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、胆固醇、三酰甘油(TG);HE染色观察肝组织病理;油红O染色观察肝组织脂肪沉积;酶联免疫吸附测定(ELISA)检测大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-18、IL-1β水平;实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法检测大鼠肝脏组织NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶-1(caspase-1)表达水平。结果与对照组相比,模型组大鼠肝组织肝小叶结构紊乱,肝细胞增大,可见明显颗粒状脂滴以及脂质积累,并伴有炎症细胞浸润,肝组织脂肪变性明显,大鼠体质量[(582.65±16.25)g比(476.29±10.62)g]、肝指数[(3.79±0.25)%比(2.48±0.18)%]、血清GPT[(79.62±3.59)U/L比(36.22±2.15)U/L]、GOT[(185.25±5.18)U/L比(71.69±3.56)U/L]、胆固醇[(2.93±0.19)mmol/L比(1.72±0.12)mmol/L]、TG[(1.19±0.11)mmol/L比(0.56±0.07)mmol/L]、TNF-α[(162.48±4.25)ng/L比(41.76±2.49)ng/L]、IL-18[(135.75±3.37)ng/L比(23.52±2.02)ng/L]、IL-1β[(201.88±4.67)ng/L比(92.64±2.99)ng/L]水平,肝组织NLRP3、ASC、caspase-1 mRNA表达以及NLRP3、ASC、活化胱天蛋白酶-1(cleaved caspase-1)蛋白表达均明显升高(P<0.05);与模型组相比,吴茱萸碱低、中、高剂量组和阳性药组大鼠肝组织损伤、肝脏脂肪变性、炎症细胞浸润和脂滴积累明显减轻,大鼠体质量[(551.37±15.72)g、(530.52±15.49)g、(509.48±15.18)g、(517.71±12.73)g比(582.65±16.25)g]、肝指数[(3.41±0.20)%、(3.13±0.16)%、(2.81±0.17)%、(3.02±0.213)%比(3.79±0.25)%]、血清GPT[(68.16±3.41)U/L、(55.94±3.05)U/L、(46.45±2.72)U/L、(48.71±2.34)U/L比(79.62±3.59)U/L]、GOT[(161.32±4.73)U/L、(138.64±4.50)U/L、(113.57±4.05)U/L、(121.48±4.11)U/L比(185.25±5.18)U/L]、胆固醇[(2.58±0.17)mmol/L、(2.25±0.16)mmol/L、(1.91±0.13)mmol/L、(1.99±0.15)mmol/L比(2.93±0.19)mmol/L]、TG[(1.01±0.10)mmol/L、(0.83±0.08)mmol/L、(0.62±0.07)mmol/L、(0.70±0.09)mmol/L比(1.19±0.11)mmol/L]、TNF-α[(137.15±3.69)ng/L、(113.53±3.34)ng/L、(79.37±2.92)ng/L、(85.61±3.07)ng/L比(162.48±4.25)ng/L]、IL-18[(111.34±3.05)ng/L、(72.98±2.66)ng/L、(47.61±2.438)ng/L、(51.59±2.55)ng/L比(135.75±3.37)ng/L]、IL-1β[(171.52±4.34)ng/L、(152.23±4.02)ng/L、(129.95±3.51)ng/L、(517.71±12.73)ng/L比(136.76±3.73)ng/L]水平,肝组织NLRP3、ASC、caspase-1 mRNA表达以及NLRP3、ASC、cleaved caspase-1蛋白表达均明显降低(P<0.05);NLRP3信号通路激活剂尼日利亚菌素的加入明显减弱了吴茱萸碱对NAFLD大鼠肝组织的保护作用。结论吴茱萸碱可通过抑制NLRP3信号通路明显改善NAFLD大鼠肝组织损伤、脂肪病变和炎症反应。

急性脑梗死患者静脉溶栓前后NLRP3炎性小体信号通路因子变化与功能结局的关系分析

目的 探讨急性脑梗死(Acute cerebral infarct,ACI)患者静脉溶栓前后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)炎性小体信号通路因子变化,分析NLRP3炎性小体信号通路因子与功能结局的关系。方法 选取2022年6月-2023年6月北京市大兴区人民医院收治的180例进行溶栓治疗的ACI患者,检测患者溶栓前后NLRP3炎性小体信号通路因子[NLRP3、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶1(Caspase-1)]水平。根据日常生活能力量表(Activity of daily living scale,ADL)评分将ACI患者分为功能结局良好组(ADL评分>60分)及功能结局不良组(ADL评分≤60分)。收集两组患者一般资料,分析两组ACI患者溶栓前后外周血NLRP3和Caspase-1水平。Logistic回归模型分析ACI功能结局的影响因素,根据受试者工作特征(Receiver operating characteristic curve,ROC)曲线分析NLRP3炎性小体信号通路因子对ACI功能结局的预测价值。结果 与溶栓前比较,溶栓1周后,ACI患者外周血NLRP3[(1.81±0.35)vs(1.26±0.22)]及Caspase-1[(1.89±0.31)vs(1.33±0.19)] mRNA水平均降低(P<0.05);180例ACI患者中45例功能结局不良,功能结局不良发生率为25%(45/180);功能结局不良组溶栓前及溶栓1周后的NLRP3及Caspase-1水平均高于功能结局良好组(P<0.05);功能结局不良组美国国立卫生院卒中量表(National institute of health stroke scale,NIHSS)评分、空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)水平均高于功能结局良好组(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果显示,NIHSS评分高、溶栓1周后的NLRP3及Caspase-1 mRNA高水平是影响ACI功能结局的独立危险因素(P<0.05);ROC分析结果显示:溶栓1周后NLRP3、Caspase-1mRNA单独及联合预测ACI功能结局的曲线下面积(Area under curve,AUC)分别为0.738(95%CI:0.667~0.800)、0.684(95%CI:0.684~0.815)、0.893(95%CI:0.838~0.934),溶栓1周后NLRP3、Caspase-1 mRNA联合的预测效能高于单独检测(Z=3.093、2.634,P均<0.05)。结论 ACI患者溶栓后外周血NLRP3、Caspase-1mRNA水平降低,外周血NLRP3、Caspase-1mRNA联合检测用于预测ACI功能结局具有较高的参考价值。

川陈皮素调节AMPK/NLRP3信号通路对脂多糖诱导的肾小球系膜细胞炎性损伤的影响

目的探讨川陈皮素(Nobiletin)调节AMP激活的蛋白激酶(AMPK)/NOD样受体蛋白3(NLRP3)信号通路对脂多糖(LPS)诱导的肾小球系膜细胞HBZY-1炎性损伤的影响。方法将HBZY-1细胞分为5组:正常组、LPS组(100 ng·m L^(-1)LPS)、川陈皮素组(100 ng·m L^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)川陈皮素)、AMPK/NLRP3信号通路抑制剂雷帕霉素组(100 ng·m L^(-1)LPS+0.5μmol·L^(-1)雷帕霉素)、川陈皮素+雷帕霉素组(100 ng·m L^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)川陈皮素+0.5μmol·L^(-1)雷帕霉素)。MTT法检测HBZY-1细胞毒性和增殖;ELISA法检测HBZY-1细胞白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)含量;流式细胞术检测细胞凋亡;Western Blot法检测AMPK/NLRP3信号通路蛋白水平。结果与正常组比较,LPS组CAT、SOD、GSH水平、细胞OD值以及AMPK蛋白水平明显降低(P<0.05),细胞凋亡率、IL-1β、IL-6、TNF-α含量以及NLRP3蛋白水平明显升高(P<0.05)。与LPS组比较,川陈皮素组CAT、SOD、GSH水平、OD值以及AMPK蛋白水平明显升高(P<0.05),细胞凋亡率、IL-1β、IL-6、TNF-α含量以及NLRP3蛋白水平明显下降(P<0.05);而雷帕霉素组以上指标均呈现与川陈皮素组相反的趋势(P<0.05)。与川陈皮素组比较,川陈皮素+雷帕霉素组以上指标均呈现与川陈皮素组相反的趋势(P<0.05)。结论川陈皮素可能通过上调AMPK/NLRP3信号通路减轻LPS诱导的肾小球系膜细胞细胞炎性损伤。下调AMPK/NLRP3信号通路可消除川陈皮素对LPS诱导的肾小球系膜细胞细胞炎性损伤的改善作用。

基于TLR4/MyD88/NF-κB通路介导的NLRP3炎性小体活性探讨振腹推拿改善CUMS模型大鼠海马组织炎性损伤的手法机制研究

目的 观察振腹推拿对抑郁症模型大鼠海马组织Toll样受体4(Toll-like Receptor 4,TLR4)/髓样分化因子88(myeloiddifferentiationfactor88,MyD88)/核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)通路介导的NLR蛋白3(NLR protein 3,NLRP3)炎性小体活性的影响,探讨振腹推拿改善抑郁症模型大鼠海马区炎性损伤的作用机制。方法 将40只大鼠随机分为4组,采用慢性不可预见性温和应激方法复制抑郁症大鼠模型。采用离子钙接头蛋白-1(ionized calcium binding adaptor molecule-1,Iba1)免疫荧光染色检测各组大鼠海马组织海马回(cornuammonis, CA)的小胶质细胞活化程度,采用酶联免疫吸附法法检测大鼠海马组织中肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α、白细胞介素(interleukin, IL)-1β、IL-6、IL-10的含量,采用蛋白免疫印迹法和实时荧光定量PCR(Real time-PCR,RT-PCR)法检测各组大鼠海马组织中TLR4、MyD88、磷酸化核因子-κB(phospho-nuclear factor kappa-B,p-NF-κB)、NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(Apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)蛋白及其基因表达。结果 (1)与正常组比较,模型组大鼠海马组织CA1、CA2、CA3、CA4区的活化小胶质细胞占比均显著升高(P<0.01)。与模型组大鼠比较,振腹组、氟西汀组大鼠海马组织CA1、CA2、CA4区的活化小胶质细胞占比均显著降低(P<0.01),氟西汀组大鼠海马组织CA3区的活化小胶质细胞占比与模型组相比降低有统计学差异(P<0.05),振腹组大鼠海马组织CA3区的活化小胶质细胞占比与模型组相比仅有降低趋势。(2)与正常组比较,模型组大鼠海马组织TNF-α、IL-1β、IL-6、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1含量显著升高(P<0.01),IL-10含量显著降低(P<0.01)。与模型组大鼠比较,振腹组、氟西汀组大鼠IL-10含量均显著升高(P<0.01),TNF-α、IL-1β、IL-6、Caspase-1含量均显著降低(P<0.01)。(3)与正常组比较,模型组大鼠海马组织TLR4、MyD88、p-NF-κB、NLRP3、ASC的蛋白和mRNA含量均显著升高(P<0.01)。与模型组大鼠比较,氟西汀组大鼠海马组织TLR4、MyD88、p-NF-κB、NLRP3的蛋白含量均显著降低(P<0.01),ASC的蛋白含量下降有统计学意义(P<0.05);氟西汀组大鼠TLR4、MyD88、p-NF-κB、NLRP3、ASC的mRNA含量均显著降低(P<0.01)。与模型组大鼠比较,振腹组大鼠海马组织TLR4、ASC的蛋白含量下降有统计学意义(P<0.05),MyD88、p-NF-κB、NLRP3的蛋白含量显著降低(P<0.01);振腹组大鼠TLR4、MyD88、NF-κB、NLRP3的mRNA含量均显著降低(P<0.01),ASC的mRNA含量均降低有统计学意义(P<0.05)。结论 振腹推拿缓解抑郁模型大鼠抑郁样行为的其机制与抑制海马组织中TLR4/MyD88/NF-κB通路介导的NLRP3炎性小体活性、改善海马组织炎性损伤有关。

NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎性小体在常见中枢神经系统疾病中作用的研究进展

NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎性小体是一种多蛋白复合物,可导致有活性的胱天蛋白酶1(caspase-1)的形成,以及白细胞介素(IL)-1β、IL-18等炎症因子的成熟和释放。研究表明,NLRP3炎性小体在多种中枢神经系统(CNS)疾病的发病机制中扮演着重要角色。该文围绕NLRP3炎性小体的结构特征、表达分布、激活及作用机制进行综述,并阐述其在常见CNS疾病中发挥的作用,以期为CNS疾病的防治提供新的研究思路。

益气定眩饮通过Nod样受体蛋白-3炎性小体调节糖尿病合并缺血性脑卒中大鼠炎症因子的研究

目的:探讨益气定眩饮调节糖尿病合并缺血性脑卒中大鼠Nod样受体蛋白-3(NLRP3)炎性小体及白介素-18(IL-18)、IL-1β炎症因子的作用及机制。方法:将130只SD雄性大鼠复制糖尿病合并缺血性脑卒中动物模型并进行研究,成模后采用随机数字表法分为空白组、模型组、益气定眩饮组、丁苯酞胶囊组、益气定眩饮联合丁苯酞胶囊组。分别给予蒸馏水及相应药物干预3 d后,收集大鼠血清及脑组织。采用神经功能评分法评估大鼠神经功能变化;苏木精-伊红染色法观察脑组织形态结构;酶联免疫吸附测定检测血清炎症因子IL-18、IL-1β水平;逆转录PCR检测NLRP3炎症小体及半胱天冬酶-1(Caspase-1)表达。结果:与空白组比较,模型组均可改变大鼠脑组织结构,神经功能评分、IL-18水平、IL-1β水平、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达升高(P<0.05);与模型组比较,用药组均可改善大鼠脑病变组织结构,神经功能评分、IL-18水平、IL-1β水平、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达降低(P<0.05),且与单一用药比较,联合用药组IL-18水平、IL-1β水平、NLRP3 mRNA及Caspase-1 mRNA表达降低(P<0.05)。结论:益气定眩饮可改善糖尿病合并缺血性脑卒中大鼠脑损害,降低脑NLRP3、Caspase-1蛋白及血清IL-18、IL-1β表达,减轻炎症状态,发挥治疗作用,且联合丁苯酞用药效果更佳。

微RNA-223-3p调控NOD样受体热蛋白结构域3/胱天氨酸蛋白酶-1/白细胞介素-1β信号通路抗小鼠肝纤维化的作用及机制

目的探讨微RNA-223-3p(miR-223-3p)调控NOD样受体热蛋白结构域3(NLRP3)/胱天氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)/白细胞介素-1β(IL-1β)信号通路抗小鼠肝纤维化的作用及其机制。方法将32只ICR小鼠采用随机数字表法分为空白组、模型组、miR-223-3p模拟物(miR-223-3p agomir)组和阴性对照miRNA模拟物(agomir-NC)组,建立四氯化碳小鼠肝纤维化模型。miR-223-3p agomir组和agomir-NC组于第4周末尾静脉注射miR-223-3p agomir及agomir-NC(给药剂量为每只200 nmol/L),每周给药3次,连续给药2周。分别比较4组小鼠血清总胆红素(TBIL)、白蛋白(Alb)、血清透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(Ⅳ-C)表达水平,采用苏木精-伊红(HE)染色及马松(Masson)染色检测肝组织病理改变。采用基因本体分析(GO)、KEGG分析对miR-223-3p进行功能分析,采用Targetscan数据库对miR-223-3p的靶基因进行预测,实时荧光定量PCR(qPCR)及蛋白质印迹法(Western blotting)检测肝组织NLRP3、Caspase-1、IL-1βmRNA及蛋白表达情况。结果与模型组相比,miR-223-3p agomir组血清TBIL[(24.32±3.24)比(62.21±4.52)]、Alb[(34.12±7.32)比(59.21±8.21)]、HA[(136.12±10.25)比(298.56±32.14)]、PCⅢ[(39.52±4.25)比(78.32±14.21)]、Ⅳ-C[(50.25±6.32)比(165.85±12.35)]表达均明显降低(P<0.05),小鼠肝组织损伤得到明显改善,浸润的炎性细胞明显减少,纤维化程度明显减轻。GO、KEGG富集及miRNA-mRNA-KEGG关联分析结果显示,miR-223-3p可在炎症、免疫等的59个生命进程中发挥作用。靶点预测结果显示NLRP3可能为miR-223-3p的反向靶点。与模型组相比,miR-223-3p agomir组小鼠肝组织中NLRP3、Caspase-1、IL-1βmRNA表达[(1.24±0.12)比(2.17±0.14)、(1.44±0.11)比(2.65±0.18)、(1.31±0.13)比(1.97±0.21)]及蛋白表达[(0.89±0.05)比(1.93±0.04)、(1.29±0.07)比(2.15±0.09)、(1.50±0.05)比(2.52±0.12)]水平均显著降低(P<0.05)。结论过表达miR-223-3p可抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路的激活,降低机体炎症反应,改善小鼠肝组织损伤,进而发挥其抗肝纤维化作用。

NLRP3炎性小体在治疗性浅低温后处理大鼠心肌缺血-再灌注中的作用

目的 分析NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎性小体在治疗性浅低温(34℃)后处理的大鼠离体心肌缺血-再灌注模型中的作用并探讨其机制。方法 选择清洁级成年雄性SD大鼠60只,7~10周龄,体重250~300 g。采用随机数字表法将大鼠分为五组:空白对照组(S组)、心肌缺血-再灌注组(IR组)、34℃浅低温后处理心肌缺血-再灌注组(MH组)、34℃浅低温后处理心肌缺血-再灌注+3-TYP组(HT组)和34℃浅低温后处理心肌缺血-再灌注+3-TYP+MCC950组(HTM组),每组12只。S组在37℃灌流液平衡灌流大鼠心脏180 min;IR组在37℃灌流液平衡灌流大鼠心脏30 min后,缺血30 min, 37℃灌注液再灌注120 min;MH组在37℃灌流液平衡灌流大鼠心脏30 min后,缺血30 min, 34℃灌注液再灌注120 min;HT组在37℃灌流液平衡灌流大鼠心脏30 min后,缺血30 min,在灌注液中加入沉默信息调节因子2同源蛋白3(sirt3)抑制剂3-TYP后行34℃灌注液再灌注120 min;HTM组在37℃灌流液平衡灌流大鼠心脏30 min后,缺血30 min,在灌注液中加入sirt3抑制剂3-TYP和NLRP3抑制剂MCC950后行34℃灌注液再灌注120 min。再灌注120 min后取离体心脏,采用ELISA法测定灌注后心脏漏液中IL-1β、IL-6浓度,Western blot法检测心肌组织中NLRP3和sirt3蛋白相对含量,1%氯化三苯基四氮唑染色计算心肌梗死面积,HE染色观察心肌病理变化。结果 与S组比较,IR组、MH组、HT组和HTM组再灌注30、60、90、120 min时HR明显减慢,LVSP、dp/dt_(max)明显降低,LVEDP明显升高;心脏漏液中IL-6和IL-1β浓度、心肌梗死面积百分比明显升高(P<0.05);IR组、HT组和HTM组心肌组织中sirt3蛋白含量明显降低,NLRP3蛋白含量明显升高(P<0.05);MH组心肌组织中sirt3和NLRP3蛋白含量明显升高(P<0.05)。与IR组比较,MH组和HTM组再灌注30、60、90、120 min时HR明显增快,LVSP、±dp/dt_(max)明显升高,LVEDP明显降低;心脏漏液中IL-6和IL-1β浓度、心肌梗死面积百分比明显降低(P<0.05);MH组心肌组织中sirt3蛋白含量明显升高,NLRP3蛋白含量明显降低(P<0.05);HTM组心肌组织中NLRP3蛋白含量明显降低(P<0.05)。与MH组比较,HT组再灌注30、60、90、120 min时HR明显减慢,LVSP、±dp/dt_(max)明显降低,LVEDP明显升高;心脏漏液中IL-6和IL-1β浓度、心肌梗死面积百分比、心肌组织中NLRP3蛋白含量明显升高(P<0.05);HT组和HTM组心肌组织中sirt3蛋白含量明显降低(P<0.05)。与HT组比较,HTM组再灌注30、60、90、120 min时HR明显增快,LVSP、±dp/dt_(max)明显升高,LVEDP明显降低;心脏漏液中IL-6和IL-1β浓度、心肌梗死面积百分比、心肌组织中NLRP3蛋白含量明显降低(P<0.05)。结论 治疗性浅低温(34℃)可通过改善离体心脏血流动力学参数、降低IL-6、IL-1β浓度、心肌组织中NLRP3蛋白含量、心肌梗死面积百分比、改善心肌病理学改变,减轻大鼠心肌缺血-再灌注损伤,其机制可能与线粒体介导sirt3通路抑制炎性小体NLRP3的高表达有关。

NLRP3炎性小体激活对VCI海马组织凋亡及自噬的影响研究

目的 探究NOD样受体蛋白3 (NLRP3)炎性小体激活对血管性认知功能障碍(VCI)海马组织凋亡及自噬的影响。方法 SPF级SD大鼠采用四血管阻断法复制VCI模型构建,根据研究目的分为正常对照组、假手术组、模型组、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)组。分别在造模前、造模后、给药后进行Morris水迷宫实验;同时取海马组织进行苏木精-伊红染色、TUNEL细胞凋亡、qRT-PCR检测磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B (Akt)、mTOR、NLRP3的表达水平、Western blot检测凋亡蛋白表达水平。结果 大鼠迷宫实验鉴定结果显示,造模后迷宫逃逸时间显著大于造模前,给药后模型组迷宫逃逸时间显著高于mTOR组和假手术组,差异有统计学意义(P<0.05)。苏木精-伊红染色结果显示,空白对照组无明显病变、假手术组稍有水肿,模型组海马组织局部有坏死灶,mTOR组仅有水肿。TUNEL染色结果显示,模型组海马组织中细胞凋亡相比其他组相对多,假手术组和mTOR组组织中细胞凋亡不明显,但各组间比较,差异无统计学意义(P> 0.05)。qRT-PCR结果显示,模型组Akt、mTOR、NLRP3表达水平与正常对照组相比均有上升趋势,PI3K有降低趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05)。Western blot检测结果显示,p62、caspase-1、LC3-B、Bax蛋白在模型组与正常对照组、假手术组相比有上升趋势,与mTOR组相比有下降趋势;其中mTOR组LC3-B蛋白表达量与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论NLRP3可能通过调控降低PI3K、升高Akt和mTOR水平促进海马神经元的凋亡而导致VCI的发生。

稳定表达马NLRP3 HEK293T细胞系的构建及用于马NLRP3炎性小体的研究

为构建稳定表达马NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(eqNLRP3)的细胞系,并用于eqNLRP3炎性小体激活的研究,本研究采用同源重组的方法将经PCR扩增的eqNLRP3和GFP基因克隆至pLPCX中,构建重组表达质粒pLPCX-Flag-eqNLRP3-GFP,经PCR和测序鉴定正确后与pCGP、pVSV-G共转染HEK293T细胞,48 h后获得携带eqNLRP3的慢病毒。将该慢病毒感染HEK293T细胞,并采用嘌呤霉素筛选携带绿色荧光(GFP+)的单克隆细胞。采用western blot鉴定该细胞中eqNLRP3蛋白的表达、反应原性及细胞遗传稳定性。Western blot结果显示在146.1 ku处出现特异性条带,且传至1、4、7、10代的细胞均出现该条带,表明获得稳定表达eqNLRP3蛋白的HEK293T细胞系HEK293Teq NLRP3(2G1细胞)。采用NLRP3特异性激活剂尼日利亚菌素(Nig)处理2G1细胞1 h;将表达质粒pCDNA3.1-eqASC-HA转染2G1细胞,加入Nig处理1 h,采用激光共聚焦显微镜分别观察上述细胞中e NLRP3的聚化状态,及在2G1细胞中表达eqASC后能否形成ASC斑点(eqNLRP3-eqASC的复合物,即NLRP3炎性小体激活的典型特征)。结果显示,正常2G1细胞中呈绿色荧光的eqNLRP3弥散分布于细胞质中,加入Nig后弥散的eqNLRP3在细胞质中形成典型绿色荧光的点状聚集。转染表达eqASC质粒的2G1细胞中出现的红色荧光(eqASC)主要在细胞质中呈弥散性分布;转染表达eqASC的2G1细胞用Nig处理后形成2.5μm的中间呈绿色荧光四周呈红色荧光的典型ASC斑点。上述结果表明2G1细胞可以响应特异性激活剂并诱导eqNLRP3的聚化,招募ASC形成ASC斑点。将本实验室构建的iGLuc报告系统中的4种表达炎性小体蛋白质粒分别与EIV各蛋白对应质粒共转染HEK293T细胞,24 h后利用该报告系统检测各组细胞中的荧光素酶活性;采用western blot检测各共转染细胞中各EIV蛋白的表达对该系统中4种炎性小体蛋白表达的影响,通过上述两个试验筛选能够激活eqNLRP3炎性小体的EIV蛋白。iGLuc报告系统检测结果显示,仅表达EIV M2蛋白质粒的细胞上清中荧光素酶活性显著高于阳性对照组(P<0.05);western blot结果显示,EIV M2蛋白的表达对4种炎性小体蛋白的表达均无明显影响,表明EIV M2蛋白激活了eqNLRP3炎性小体。将表达EIV M2蛋白及表达eqASC的质粒共转染2G1细胞,24 h后经激光共聚焦显微镜观察以进一步验证上述结果。结果显示,该组细胞中带绿色荧光的eqNLRP3出现点状聚集,并招募细胞质中带红色荧光的eqASC形成了ASC斑点,与i GLuc报告系统筛选结果一致。上述结果表明,EIV感染对HEK293Teq NLRP3细胞系中的eqNLRP3产生了聚化效应,并招募ASC形成ASC斑点。本研究建立了稳定表达eqNLRP3蛋白的HEK293T细胞系,为马属动物病原感染激活NLRP3炎性小体的评价奠定了物质基础。

辛伐他汀对蛛网膜下腔出血早期脑损伤大鼠NLRP3炎性小体的表达及NF-κB信号通路的影响

目的探究辛伐他汀(simvastatin)对蛛网膜下腔出血(SAH)早期脑损伤(EBI)大鼠NLRP3的表达及NF-κB信号通路的影响。方法100只大鼠随机分为假手术(Sham)组、SAH组、Simvastatin组、NF-κB信号通路抑制剂(PJ34)组,每组25只。视交叉前池注血法构建SAH模型,建模后2h给药,Simvastatin组、PJ34组腹腔注射辛伐他汀和PJ34,另外两组腹腔注射等体积生理盐水。1次·d^(-1),连续14 d。给药结束24 h后,采用Garcia评分评估造模后大鼠的神经功能;Sugawara出血量评分评价脑组织出血情况;苏木精-伊红染色、透射电镜观察脑组织病理变化与超微结构损伤;测定脑组织含水量;TUNEL染色、ELISA、免疫组化分别检测细胞凋亡情况、炎症因子表达水平与NLRP3表达情况;Western blotting检测脑组织NLRP3、Caspase-1、核因子-κB(NF-κB-p65)的表达水平。结果与SAH组相比,Simvastatin组SAH、炎性浸润明显减轻,脑组织病理损伤明显改善,脑组织含水量、神经细胞凋亡、NLRP3、Caspase-1、NF-κB-p65、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18表达水平明显下降(P<0.05)。结论辛伐他汀能够降低SAH后发生EBI的大鼠NLRP3炎性小体的表达,通过抑制NF-κB信号通路减轻炎症反应,降低脑水肿和细胞凋亡,从而改善神经功能。

电针抑制NLRP3炎性小体活化改善缺血性脑卒中的机制研究

目的观察电针对缺血性脑卒中大鼠神经行为学及脑组织结构的影响,探讨电针通过调控NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)炎性小体途径改善缺血性脑卒中大鼠神经功能的机制。方法36只健康雄性SD大鼠采用随机数字表随机分为假手术组12只及手术组24只,手术组大鼠采用Longa等改良线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤(MCAO)模型。术后2 h行神经行为学评分,造模成功的大鼠再随机分为模型组及电针组。电针组予电针“曲池”“足三里”连续干预7 d,假手术组及模型组不做干预。干预完成后分别评估各组大鼠神经功能缺损情况,HE染色观察脑组织病理学变化,QPCR及Western blot法检测炎性小体相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1的表达水平,ELISA检测各组大鼠血清IL-1β和IL-18炎性因子表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠神经功能评分均显著提高,差异有高度统计学意义(P<0.01),脑组织缺血皮质区神经元胞体缩小变形,核固缩明显,大鼠脑组织缺血周围区炎性因子相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1的mRNA及蛋白表达水平升高,差异有高度统计学意义(P<0.01),血清IL-1β和IL-18炎症因子表达增加,差异有高度统计学意义(P<0.01);经电针干预7 d后,电针组神经评分功能较模型组显著下降,差异有统计学意义(P<0.05),所见的病理损伤减少;炎性小体相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1的表达下降,差异有统计学意义(P<0.05),且电针下调了血清IL-1β和IL-18的表达,差异有统计学意义(P<0.05)。结论电针“曲池”“足三里”可减轻缺血性脑卒中大鼠神经功能缺损症状,减少脑组织病理损伤,下调NLRP3、ASC、Caspase-1表达水平,其机制可能与调控NLRP3炎性小体途径抗细胞焦亡,减轻脑缺血再灌注损伤有关。

AngⅡ/NLRP3炎性小体信号通路介导高血压大鼠血管老化的机制

目的通过观察自发性高血压大鼠(SHR)与对照组大鼠血管紧张素(Ang)Ⅱ/核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白(NLRP)3炎性小体信号通路指标的不同表达,探讨高血压(HTN)对血管老化(VA)影响的可能机制。方法实验分为Wistar对照组(4周龄)、SHR模型组(12周龄)和WKY对照组(12周龄),体质量180~200 g,正常饲料喂食,持续8 w。尾袖法记录血压;胸主动脉和主动脉弓取材,进行苏木素-伊红(HE)和Masson染色,光镜下观察主动脉病理形态和血管胶原纤维变化;取胸主动脉进行Ca^(2+)/Mg^(2+)ATP、Na^(+)/K^(+)ATP的酶活性检测;Western印迹检测各组血管组织AngⅡ、NLRP3、平滑肌(SM)22α、基质金属蛋白酶(MMP)-9、MMP抑制因子(TIMP)-1、质膜Ca2+-ATP酶(PMCA)3的蛋白表达。结果HE和Masson染色显示,Wistar对照组胸主动脉及主动脉弓外膜结构清楚,中膜平滑肌细胞排列规整,内膜较薄;WKY对照组胸主动脉及主动脉弓中膜平滑肌细胞排列尚整齐,各弹力纤维层排列有序,内膜面尚平整;SHR模型组胸主动脉及主动脉弓中膜明显增厚,整体结构凌乱,平滑肌细胞层明显增多,各弹力纤维层增厚扭曲,胶原相对含量增多,内膜面皱缩。与Wistar对照组比较,WKY对照组及SHR模型组主动脉AngⅡ、NLRP3、MMP-9及TIMP-1蛋白表达增多,SM22α蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);与Wistar对照组比较,SHR模型组血压显著升高,主动脉Ca^(2+)/Mg^(2+)ATP酶活性显著降低(P<0.01)。与WKY对照组比较,SHR模型组血压升高,主动脉AngⅡ、NLRP3蛋白、MMP-9蛋白表达增多,大鼠主动脉Ca^(2+)/Mg^(2+)ATP酶活性及SM22α蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论随着年龄增长,VA程度逐渐加重。HTN可导致血管结构改变,血管重塑,进而影响血管功能,诱发并加剧VA。其机制可能与AngⅡ表达增多,导致NLRP3炎性小体被激活,诱导血管平滑肌细胞(VSMCs)炎症、迁移、增殖,并进一步导致VSMCs分化标志物SM22α表达的减少,细胞外基质(ECM)MMP-9增多及调控细胞内Ca^(2+)稳态的Ca^(2+)/Mg^(2+)ATP酶活性降低。

基于NLRP3信号通路探讨肠道菌群代谢产物TMAO对脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤的影响

目的基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路探讨肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(TMAO)对脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤的影响。方法选择雄性C57小鼠120只,所有小鼠予含1%胆碱的高脂饲料适应性饲养6周,随机分为假手术(Sham)组、缺血/再灌注(I/R)组和TMAO+I/R组,每组40只。Sham组和I/R组予正常饲料+纯净水饲养,TMAO+I/R组予高脂饲料+0.12%TMAO饮用水饲养。饲养6周,I/R组和TMAO+I/R组制作左侧大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,Sham组予假手术处理。I/R组和TMAO+I/R组复灌24 h,Sham组同期,采用Longa评分法评估神经功能缺损程度;取出完整脑组织,采用Western blotting法检测炎症蛋白NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β和紧密连接蛋白ZO-1表达,采用TTC染色法分析脑梗死体积百分比,测算脑组织含水量以及监测脑血流量。结果与Sham组比较,I/R组和TMAO+I/R组Longa评分和脑组织NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β蛋白相对表达量升高,脑组织ZO-1蛋白相对表达量降低(P均<0.05);I/R组和TMAO+I/R组左右两侧脑血流量及左侧与右侧脑血流量比值均降低(P均<0.05);I/R组和TMAO+I/R组脑梗死体积百分比和脑组织含水量均升高(P均<0.05)。与I/R组比较,TMAO+I/R组Longa评分和脑组织NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β蛋白相对表达量升高,ZO-1蛋白相对表达量降低(P均<0.05);TMAO+I/R组左右两侧脑血流量及左侧与右侧脑血流量比值均降低(P均<0.05);TMAO+I/R组脑梗死体积百分比和脑组织含水量均升高(P均<0.05)。结论肠道菌群代谢产物TMAO可通过上调NLRP3信号通路介导的炎症反应,促进脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤,从而对神经功能造成不可逆性损害。

NLRP3炎症小体及相关通路与溃疡性结肠炎的研究进展

溃疡性结肠炎是一种持续性或反复发作的慢性非特异性肠道炎症性疾病,目前其病因与发病机制尚未明确。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLPR3)炎症小体是一类在固有免疫中能启动炎症反应、诱导细胞焦亡的高分子蛋白复合物。近年来的研究显示,NLRP3炎症小体及相关通路作为固有免疫的重要组成部分,通过激活炎症反应、诱导细胞焦亡在溃疡性结肠炎的发生、发展过程中起到了重要的作用。现就NLRP3炎症小体及相关通路与溃疡性结肠炎之间的关系进行综述,为后续相关研究提供参考。

西甲硅油治疗肠易激综合征患者对胃肠激素、肠道菌群及NLRP3炎性小体介导的炎性过程的影响

目的探讨西甲硅油治疗肠易激综合征(IBS)患者对胃肠激素、肠道菌群及NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体介导的炎性过程的影响。方法前瞻性选取2021年1月1日至2022年12月31日本院收治的120例IBS患者为研究对象,随机分为对照组(60例)和观察组(60例)。对照组采用复方嗜酸乳杆菌治疗,观察组采用西甲硅油+复方嗜酸乳杆菌治疗。比较两组患者治疗后治果,治疗前后胃肠道症状评定量表(GSRS)、生长抑素(SS)和血管活性肠肽(VIP)水平、NLRP3炎性小体、白细胞介素-8(IL-8)和白细胞介素-1β(IL-1β)水平、肠道菌群数量,以及治疗期间安全性情况。结果治疗后,观察组总有效率为91.67%,高于对照组的76.67%,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组GSRS评分均下降,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组SS和VIP水平均下降,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组嗜酸乳杆菌和双歧杆菌水平均上升,差异有统计学意义(P<0.05),两组间肠道菌群比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组NLRP3炎性小体、IL-8和IL-1β水平均下降,差异有统计学意义(P<0.05),两组间NLRP3炎性小体、IL-8和IL-1β水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗期间,两组副作用比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论西甲硅油应用于IBS的治疗,能够明显提高治疗有效率,改善胃肠症状与胃肠激素,对肠道菌群和NLRP3炎性小体介导的炎性过程无明显影响,且安全性好。

隐丹参酮调节TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路对高糖诱导的心肌细胞焦亡的影响

目的:探讨隐丹参酮调节Toll样受体4/核转录因子κB/NOD样受体蛋白3(TLR4/NF-κB/NLRP3)信号通路对高糖诱导的心肌细胞焦亡的影响。方法:将H9c2细胞分为对照组(正常葡萄糖5.5 mmol/L)、高糖组(葡萄糖33 mmol/L)、2.5μmol/L隐丹参酮组(葡萄糖33 mmol/L+2.5μmol/L隐丹参酮)、5μmol/L隐丹参酮组(葡萄糖33 mmol/L+5μmol/L隐丹参酮)和脂多糖(LPS)组(葡萄糖33 mmol/L+5μmol/L隐丹参酮+1μg/mL TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路激活剂LPS),各组细胞培养在相应的培养基中48 h。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞存活率;2′,7′-二乙酰二氯荧光素(DCFH-DA)法检测细胞活性氧(ROS)水平;半胱氨酸天冬氨酸酶-1抑制剂(FLICA)-半胱氨酸天冬氨酸酶-1(Caspase-1)/碘化丙啶(PI)双染法检测细胞焦亡情况;酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞上清白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)水平;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测细胞GSDMD蛋白N端片段(GSDMD-N)、TLR4、NLRP3、磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)、NF-κB p65、Cleaved Caspase-1、Caspase-1蛋白表达。结果:与对照组比较,高糖组H9c2细胞存活率下降(P<0.05),细胞ROS水平、焦亡细胞比例、细胞上清IL-1β和IL-18水平及细胞TLR4、NLRP3、p-NF-κB p65/NF-κB p65、GSDMD-N、Cleaved Caspase-1/Caspase-1蛋白表达升高(P<0.05);与高糖组比较,2.5μmol/L隐丹参酮组、5μmol/L隐丹参酮组H9c2细胞存活率升高(P<0.05),细胞ROS水平、焦亡细胞比例、细胞上清IL-1β和IL-18水平及细胞TLR4、NLRP3、p-NF-κB p65/NF-κB p65、GSDMD-N、Cleaved Caspase-1/Caspase-1蛋白表达降低(P<0.05)。TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路激活剂LPS可逆转隐丹参酮对高糖诱导细胞增殖和焦亡的抑制作用。结论:隐丹参酮可抑制TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路减轻高糖诱导的心肌细胞焦亡。

急性脑梗死患者外周血炎性小体NLRP3表达及与颅内动脉血栓病理成分、预后的相关性分析

目的 探讨急性脑梗死(ACI)患者外周血炎性小体NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)表达,并分析其与颅内动脉血栓病理成分、预后的相关性。方法 选取2022年1—12月收治的92例ACI作为观察组,另选取健康志愿者92例作为对照组,检测外周血NLRP3 mRNA、蛋白及血清水平。观察组行机械取栓治疗,采用HE染色法半定量分析血栓取出物,并分为红细胞富集血栓者、纤维蛋白富集血栓者。比较不同组别、不同血栓病理成分、不同预后患者外周血炎性小体NLRP3水平,分析其与血栓病理成分相关性及对预后不良风险的关系。结果 观察组NLRP3 mRNA、蛋白表达及血清水平高于对照组,红细胞富集血栓者高于纤维蛋白富集血栓者,且与红细胞富集血栓呈正相关(P<0.05,P<0.01);预后不良者NLRP3 mRNA、蛋白表达及血清水平高于预后良好者(P<0.01);NLRP3 mRNA、蛋白高表达及血清高水平患者预后不良风险分别是低表达、低水平患者的2.182、2.500、2.182倍(P<0.05)。结论 ACI患者外周血炎性小体NLRP3水平升高,且与颅内动脉红细胞富集血栓相关,可增加预后不良发生风险。

瑞马唑仑调节NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路对LPS诱导的神经元焦亡的影响

目的 探讨瑞马唑仑(REM)调节Nod样受体蛋白3(NLRP3)/半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1(Caspase-1)/消皮素D(GSDMD)信号通路对脂多糖(LPS)诱导的神经元焦亡的影响。方法 将对数期小鼠海马神经元HT22细胞随机分为正常对照组(Ctrl组)、LPS诱导组(LPS组,10 mg/L LPS)、低浓度REM组(REM-低组,160μmol/L REM)、高浓度REM组(REM-高组,320μmol/L REM)和REM-高+NLRP3激活剂尼日利亚菌素组(REM-高+尼日利亚菌素组,320μmol/L REM+10μmol/L尼日利亚菌素)。除Ctrl组外,其余各组HT22细胞均使用LPS进行诱导。各组加药处理后,采用细胞计数试剂盒8测定HT22细胞的吸光度(A值)。采用Hoechst33342/碘化吡啶(PI)染色检测HT22细胞焦亡率。采用酶联免疫吸附试验检测HT22细胞上清液中白细胞介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测HT22细胞中NLRP3信使RNA(mRNA)、Caspase-1 mRNA、GSDMD mRNA表达水平。采用蛋白质印迹法检测HT22细胞中NLRP3、Caspase-1、GSDMD和凋亡相关斑点样蛋白(ASC)表达水平。结果 LPS组HT22细胞48、72 h的A_(450)值显著低于Ctrl组(P<0.05),而细胞焦亡率、上清液中IL-1β、IL-6、TNF-α水平,以及NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平、ASC蛋白表达水平均显著高于Ctrl组(P<0.05)。REM-低组和REM-高组HT22细胞48、72 h的A_(450)值显著高于LPS组,且REM-高组高于REM-低组,差异均有统计学意义(P<0.05),而REM-低组和REM-高组HT22细胞焦亡率、上清液中IL-1β、IL-6、TNF-α水平,以及NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平、ASC蛋白表达水平显著低于LPS组,且REM-高组低于REM-低组,差异均有统计学意义(P<0.05)。REM-高+尼日利亚菌素组HT22细胞48、72 h的A_(450)值显著低于REM-高组(P<0.05),而细胞焦亡率、上清液中IL-1β、IL-6、TNF-α水平,以及NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平、ASC蛋白表达水平均显著高于REM-高组(P<0.05)。结论 REM可能通过下调NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路减轻LPS诱导的神经元焦亡。

抑制NLRP3炎症小体激活通路治疗阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是一种隐匿性起病、慢性进行性发展的神经退行性疾病,被认为是老年人失能的主要原因之一。AD发病机制复杂,目前仅有几种药物被批准用于临床治疗,且作用机制较为单一,因此,寻找新的治疗靶点亟不可待。最新研究表明神经炎症反应在AD的发病机制中具有重要作用,神经炎症是中枢神经系统中由胶质细胞激活的免疫应答,通常在神经损伤、感染和毒素等刺激下或在自身免疫作用下出现,随后激活小胶质细胞,并伴随着Aβ沉积的出现,在AD晚期,Aβ清除率下降,结合tau蛋白聚集,会破坏小胶质细胞的防御能力。其中,核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3 (NLRP3)炎症小体信号转导通路的激活是关键环节,不但会增加大脑神经炎症反应,而且还会干预小胶质细胞极化、β淀粉样蛋白(β amyloid protein, Aβ)沉积、微管相关蛋白(Tau蛋白)磷酸化、细胞自噬以及大脑内稳态等。本文以NLRP3为关键点,总结近年来针对AD发病机制的上下游信号通路、靶点作用方式、相关的治疗药物研发进展以及防治AD的最新研究成果。