高良姜素调节核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3/白细胞介素-1β信号通路对哮喘幼年小鼠气道炎症的影响

目的:探讨高良姜素(GA)对支气管哮喘(BA)幼年小鼠气道炎症及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/白细胞介素-1β(IL-1β)信号通路的影响。方法:构建BA幼年小鼠模型,将所有实验小鼠分为对照组、BA组和GA低、中、高剂量组(GA-L、GA-M、GA-H组)及GA高剂量+NLRP3激活剂尼日利亚菌素组(GA-H+Nig组)。检测各组小鼠肺泡灌洗液中炎症细胞总数、嗜酸粒细胞(EOS)计数、中性粒细胞(NEU)计数、淋巴细胞(LYM)计数;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组小鼠肺泡灌洗液中炎症因子转化生长因子-β1(TGF-β1)、白细胞介素-10(IL-10)、IL-17、IL-6水平;苏木精-伊红(HE)染色观察各组小鼠支气管病理形态改变;高碘酸-无色品红(PAS)染色观察各组小鼠气道上皮杯状细胞变化;Western blot法检测NLRP3、IL-1β蛋白表达情况。结果:与对照组比较,BA组幼年小鼠肺组织异常,支气管管壁结构破坏,大量炎症细胞浸润,气道杯状细胞及黏液明显增多,肺组织蓝紫色明显,炎症细胞总数、EOS、NEU、LYM增多,IL-17、IL-6水平上升,NLRP3、IL-1β表达上升,TGF-β1、IL-10水平下降(P<0.05);与BA组相比,GA-L、GA-M、GA-H组幼年小鼠肺组织和支气管管壁损伤逐渐减轻,炎症细胞浸润减少,气道上皮杯状细胞及黏液减少,肺组织蓝紫色减少,炎症细胞总数、EOS、NEU、LYM减少,IL-17、IL-6水平下降,NLRP3、IL-1β表达下降,TGF-β1、IL-10水平上升(P<0.05);与GA-H组相比,GA-H+Nig组幼年小鼠肺组织和支气管管壁损伤加重,气道上皮杯状细胞及黏液增多,肺组织蓝紫色增多,炎症细胞总数、EOS、NEU、LYM增多,IL-17、IL-6水平上升,NLRP3、IL-1β表达上升,TGF-β1、IL-10水平下降(P<0.05)。结论:GA可以通过抑制NLRP3/IL-1β信号通路减轻哮喘幼年小鼠的气道炎症反应。

富氢水对糖尿病视网膜病变大鼠硫氧还蛋白相互作用蛋白/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3通路及视网膜血管通透性的影响

目的 探究富氢水对糖尿病视网膜病变大鼠视网膜血管通透性及硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)通路的影响。方法 2020年6—9月,SD大鼠采用随机数字表法选取15只为空白组,其余大鼠尾静脉注射链脲佐菌素(STZ,60 mg/kg)和高脂饲料喂养构建DR模型,造模成功的大鼠采用随机数字表法分为模型组、富氢水低、高剂量组(5、10 mL/kg),每组15只。连续给药28 d后,记录大鼠体质量,检测空腹血糖(FBG)水平;眼底照相和荧光素血管造影(FFA)观察大鼠右眼新生血管和荧光素渗漏现象;光学相干断层扫描(OCT)检测视网膜厚度;伊文思蓝-白蛋白复合物渗漏分析视网膜血管通透性;HE染色观察视网膜病理变化;免疫荧光染色观察新生血管形成情况;TUNEL染色检测视网膜细胞凋亡;酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒测量视网膜匀浆中血管生成素-1(Ang-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)水平;WB法检测视网膜TXNIP/NLRP3通路和凋亡相关蛋白的表达。结果 与空白组相比,模型组大鼠FBG[(26.49±2.18)mmol/L比(5.76±1.09)mmol/L]、血-视网膜屏障(BRB)通透性[(32.51±2.05)μg/g比(11.24±1.76)μg/g]、视网膜细胞凋亡[(23.31±2.14)%比(0.07±0.01)%]、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、TXNIP[(0.85±0.09)比(0.40±0.05)]、NLRP3[(0.93±0.10)比(0.48±0.07)]、IL-1β[(0.74±0.05)比(0.41±0.04)]、胱天蛋白酶-1(caspase-1)[(0.78±0.07)比(0.24±0.04)]表达、Bax/Bcl-2比值、视网膜匀浆中Ang-1、VEGF、IL-1β、IL-6水平显著增加(P<0.05),体质量、视网膜厚度[(148.31±12.76)μm比(223.57±17.23)μm]显著降低(P<0.05),视网膜有较多新生血管和血管曲折,血管渗漏严重,视网膜细胞明显水肿,有大量炎性渗出,神经节细胞层(GCL)细胞数量减少;与模型组相比,富氢水低、高剂量组大鼠FBG[(20.85±3.45)mmol/L、(14.27±2.42)mmol/L比(26.49±2.18)mmol/L]、BRB通透性[(24.67±1.85)μg/g、(17.48±1.63)μg/g比(32.51±2.05)μg/g]、视网膜细胞凋亡[(14.65±1.36)%、(9.85±1.22)%比(23.31±2.14)%]、Bax、Bcl-2、TXNIP[(0.64±0.09)、(0.52±0.08)比(0.85±0.09)]、NLRP3[(0.72±0.09)、(0.61±0.08)比(0.93±0.10)]、IL-1β[(0.62±0.06)、(0.53±0.05)比(0.74±0.05)]、caspase-1[(0.57±0.06)、(0.41±0.05)比(0.78±0.07)]表达、Bax/Bcl-2比值、视网膜匀浆中Ang-1、VEGF、IL-1β、IL-6水平明显降低(P<0.05),体质量、视网膜厚度[(173.62±14.46)μm、(196.54±15.75)μm比(148.31±12.76)μm]明显增加(P<0.05),视网膜水肿情况减轻,GCL细胞数量明显增加,损伤得到改善。结论 富氢水可抑制新生血管形成,降低DR大鼠视网膜血管通透性,减轻视网膜神经元损伤;其作用机制可能与抑制TXNIP/NLRP3通路的激活有关。

链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠坐骨神经硫氧还蛋白相互作用蛋白/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体的表达

目的初步探讨硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体通路在链尿佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠坐骨神经中的作用。方法采用单次STZ腹腔注射的方法建立糖尿病大鼠模型,取年龄、体重匹配的雄性大鼠作为正常对照组,监测血糖、体重变化,成模后12周应用电子Von Frey仪测定机械痛阈值,处死取坐骨神经进行坚牢蓝染色,采用免疫组织化学及Western blot法检测TXNIP、NLRP3、半胱天冬酶-1和白细胞介素(IL)-1β的表达,ELISA法测定血清中IL-1β、IL-18水平。结果糖尿病大鼠模型坐骨神经中TXNIP蛋白表达为3.78±0.08,较正常对照组0.99±0.06显著增加(t=26.980,P<0.0001);与正常对照组(0.97±0.05)相比,糖尿病组NLRP3蛋白表达(2.44±0.16)明显升高(t=8.885,P<0.0001);糖尿病组活化的半胱天冬酶-1蛋白表达为4.45±0.19,正常对照组为1.08±0.06,两组差异有统计学意义(t=16.900,P<0.0001)。糖尿病组IL-1β蛋白表达为4.50±0.16,较正常对照组1.19±0.08显著增加(t=18.630,P<0.0001);与正常对照组比较,糖尿病大鼠血清中IL-1β[(110.50±8.80)pg/ml比(17.97±3.18)pg/ml,t=9.892,P<0.0001]、IL-18[(591.70±8.78)pg/ml比(160.70±8.33)pg/ml,t=35.620,P<0.0001]均分泌增多。结论糖尿病周围神经病变(DPN)的发病机制可能与TXNIP表达增加、NLRP3炎症小体激活以及下游炎症反应有关,该通路可成为DPN治疗的新靶标。

紫草素对肺炎链球菌引起的肺炎小鼠细胞外信号调节激酶/p38丝裂素活化蛋白激酶/核苷酸结合寡聚化结构域样蛋白3信号通路及肺血管通透性的影响

目的探究紫草素对肺炎链球菌引起的肺炎小鼠细胞外信号调节激酶/p38丝裂素活化蛋白激酶/核苷酸结合寡聚化结构域样蛋白3(ERK/p38/NLRP3)信号通路及肺血管通透性的影响。方法采用肺炎链球菌悬液50 L滴加BALB/c小鼠破损鼻黏膜建立肺炎链球菌性肺炎模型,成模小鼠采用随机数字表法分为模型组、紫草素低、中、高浓度组及头孢呋辛酯组,另取鼻腔滴加50 L生理盐水BALB/c小鼠为对照组,每组10只,紫草素低、中、高浓度组分别给予紫草素12.5 mg/kg、25.0 mg/kg、50.0 mg/kg,头孢呋辛酯组给予头孢呋辛酯50.0 mg/kg,对照组、模型组给予等量生理盐水,每天1次,连续灌胃7 d。末次给药12 h后处死小鼠,检测各组小鼠左肺湿/干重比值(W/D),每组采用随机数字表法选取4只小鼠进行1%伊文氏蓝5 mL/kg尾静脉注射检测肺血管通透性,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肺组织白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达量,实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)及蛋白质印迹法(WB)分别检测肺组织ERK、p38、NLRP3 mRNA及蛋白表达。结果与对照组比较,模型组小鼠肺组织W/D比值[(4.49±0.27)%比(3.02±0.15)%]、肺血管通透性[(0.091±0.009)g/mg比(0.034±0.004)g/mg]、IL-1β[(567.29±14.65)pg/mL比(102.46±6.73)pg/mL]、TNF-α[(417.16±12.89)pg/mL比(83.59±6.28)pg/mL]、ERK、p38、NLRP3 mRNA及蛋白表达水平均显著增加(P<0.05);与模型组比较,紫草素低、中、高浓度组小鼠肺组织W/D比值、肺血管通透性、IL-1β、TNF-α表达量、ERK、p38、NLRP3 mRNA及蛋白表达水平均依次降低(P<0.05),紫草素高剂量组均低于头孢呋辛酯组(P<0.05)。结论紫草素可减轻肺炎链球菌性肺炎小鼠肺组织损伤、炎症反应及肺血管通透性,可能与抑制ERK/p38/NL‐RP3信号通路有关。

硫氧还蛋白1/硫氧还蛋白相互作用蛋白对腹膜间皮细胞核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体的调控及机制研究

目的探究硫氧还蛋白1(Trx1)/硫氧还蛋白相互作用蛋白(Txnip)对腹膜间皮细胞核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的调控作用及可能机制。方法前瞻性采用随机数字表法将人腹膜间皮细胞(HMrSV5)分为三组,一组采用10%胎牛血清(FBS)培养液(空白组)、一组采用转染小干扰RNA(siRNA)阴性对照的4.25%腹膜透析液(PDS)与10%FBS培养液(si-NC组),一组采用转染靶向沉默Txnip siRNA的4.25%PDS与10%FBS培养液(si-Txnip组)。采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、免疫印迹法(WB)测定各组Trx1、Txnip、NLRP3 mRNA与蛋白表达水平;采用MTT法测定各组培养不同时间点细胞增殖情况;采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定上清液白细胞介素(IL)-1β、IL-6水平和半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)活性。结果si-NC组、si-Txnip组培养1、2、3 d HMrSV5增殖活性均低于空白组(P<0.05);并且si-Txnip组培养1、2、3 d HMrSV5增殖活性均高于si-NC组(0.402±0.009比0.372±0.010、0.554±0.016比0.482±0.008、0.700±0.013比0.590±0.010),差异有统计学意义(P<0.05)。si-NC组、si-Txnip组Txnip、NLRP3 mRNA表达均高于空白组(P<0.05);并且si-Txnip组Txnip、NLRP3 mRNA表达低于si-NC组(1.43±0.32比2.80±0.43、2.38±0.35比3.42±0.40),si-Txnip组Trx1 mRNA表达低于空白组、高于si-NC组(2.24±0.35比3.50±0.38、1.18±0.23),差异有统计学意义(P<0.05)。si-NC组、si-Txnip组Txnip、NLRP3蛋白表达均高于空白组(P<0.05);si-Txnip组Txnip、NLRP3蛋白表达低于si-NC组(0.453±0.108比0.754±0.116),si-Txnip组Trx1蛋白表达低于空白组、高于si-NC组(0.514±0.112比0.753±0.125、0.297±0.010),差异有统计学意义(P<0.05)。si-NC组、si-Txnip组上清液IL-1β、IL-6水平均高于空白组[(0.45±0.07)、(0.35±0.06)μg/L比(0.23±0.05)μg/L,(3.00±0.38)、(2.32±0.30)μg/L比(1.95±0.34)μg/L],si-Txnip组上清液IL-1β、IL-6水平低于si-NC组,差异有统计学意义(P<0.05)。si-Txnip组上清液caspase-1活性小于si-NC组、大于空白组[(0.87±0.26)U比(1.65±0.40)、(0.62±0.20)U],差异有统计学意义(P<0.05)。结论Trx1/Txnip系统中下调Txnip能明显抑制腹膜间皮细胞NLRP3炎症小体及功能。

川陈皮素对哮喘大鼠内质网应激信号通路及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体活化的影响

目的 探讨川陈皮素(NOB)对哮喘大鼠内质网应激信号通路及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体活化的影响。方法 通过卵清蛋白诱导建立大鼠哮喘模型。将50只造模成功大鼠随机分为低、中、高剂量实验组(分别灌胃100,200和400 mg·kg^(-1)·d^(-1) NOB)、对照组(灌胃5 mg·kg^(-1)·d^(-1)地塞米松)、模型组(灌胃等量0.9%NaCl),每组各10只;另选取10只正常大鼠为空白组(灌胃等量0.9%NaCl)。6组大鼠每天灌胃1次,连续10 d。用酶联免疫吸附试验法检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,用蛋白质印迹法检测肺组织中磷酸化C-Jun氨基端激酶(p-JNK)、C/EBP同源蛋白(CHOP)和NLRP3的表达水平。结果 低、高剂量实验组和对照组、模型组、空白组的血清IL-1β分别为(127.25±10.07),(74.32±4.53),(75.64±4.25),(152.33±10.23)和(56.43±3.12)pg·mL^(-1);TNF-α分别为(114.32±10.14),(85.21±5.08),(87.13±5.13),(135.24±10.04)和(32.16±3.12)pg·mL^(-1);肺部组织中p-JNK蛋白相对表达水平分别为0.54±0.02,0.36±0.01,0.37±0.03,0.64±0.02和0.30±0.01;CHOP蛋白相对表达水平分别为0.49±0.05,0.32±0.04,0.35±0.03,0.71±0.05和0.32±0.04;NLRP3蛋白相对表达水平分别为0.84±0.04,0.74±0.03,0.75±0.03,1.06±0.02和0.65±0.05;Caspase-1蛋白相对表达水平分别为0.85±0.05,0.64±0.01,0.65±0.03,1.04±0.05和0.57±0.04。低、高剂量实验组和对照组的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论 NOB可通过抑制内质网应激信号通路和NLRP3炎症小体活化,进而改善哮喘大鼠的气道炎症状态。

五味子乙素预处理对过氧化氢诱导的H9c2细胞焦亡及TXNIP/NLRP3/Caspase-1通路的影响

目的基于硫氧还蛋白互作蛋白(TXNIP)/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)通路观察五味子乙素对过氧化氢(H 2O 2)诱导的大鼠H9c2心肌细胞氧化损伤及焦亡的影响,探讨五味子乙素的心肌保护作用机制。方法体外培养H9c2心肌细胞,实验设4组:正常组细胞常规孵育,五味子乙素组细胞加入40μmol/L五味子乙素孵育24 h,H 2O 2组细胞加入1000μmol/L的H 2O 2孵育30 min,H 2O 2+五味子乙素组细胞加入40μmol/L五味子乙素孵育24 h后再加入H 2O 2孵育30 min。CCK-8法检测细胞活力,DCFH-DA探针检测细胞中活性氧(ROS)含量,试剂盒检测细胞培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)含量和细胞中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量,Western blot法检测细胞中TXNIP、硫氧还蛋白(Trx)、NLRP3、裂解的半胱氨酸蛋白酶-1(Cleaved Caspase-1)、消皮素D(GSDMD)-N蛋白表达情况,ELISA法检测细胞培养上清中白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-1β(IL-1β)含量。结果与正常组比较,H 2O 2组细胞活力明显下降(P<0.05),细胞中ROS、MDA含量和TXNIP、NLRP3、Cleaved Caspase-1、GSDMD-N蛋白相对表达量及细胞培养上清中LDH、IL-1β、IL-18含量均明显升高(P均<0.05),细胞中SOD、GSH-Px含量和Trx蛋白相对表达量均明显降低(P均<0.05);与H 2O 2组比较,H 2O 2+五味子乙素组的细胞活力明显升高(P<0.05),细胞中ROS、MDA含量和TXNIP、NLRP3、Cleaved Caspase-1、GSDMD-N蛋白相对表达量及细胞培养上清中LDH、IL-1β、IL-18含量均明显降低(P均<0.05),细胞中SOD、GSH-Px含量和Trx蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05)。结论五味子乙素可能通过影响TXNIP/NLRP3/Caspase-1通路,从而减轻H 2O 2诱导的H9c2细胞氧化损伤,抑制心肌细胞焦亡。

桔梗皂苷D对大鼠溃疡性结肠炎的改善作用及对TLR4/NOD信号通路蛋白表达的影响

【目的】探讨桔梗皂苷D对溃疡性结肠炎大鼠的治疗作用及机制。【方法】将50只大鼠随机分为5组,包括正常组,模型组,桔梗皂苷D低、中、高剂量组,每组10只。除正常组大鼠给予蒸馏水饮用外,其他组大鼠通过在饮用水中施加5%硫酸葡萄糖钠(DSS)连续7 d诱导构建溃疡性结肠炎模型。实验第2~8周,桔梗皂苷D低、中、高剂量组大鼠分别灌胃10、25、50 mg·kg^(-1)·d^(-1)桔梗皂苷D混悬液,正常组和模型组大鼠灌胃等体积蒸馏水。给药期间,观察大鼠一般情况。给药结束后,采用苏木素-伊红(HE)染色法观察结肠组织病理形态并进行组织学评分,Western Blot法检测结肠组织Toll样受体4(TLR4)/核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)通路相关蛋白TLR4、髓样分化因子88(MyD88)和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)表达水平。【结果】(1)与正常组比较,模型组大鼠体质量、生存率、结肠长度和结肠质量均显著降低,疾病活动指数(DAI)评分显著升高(均P<0.01);与模型组比较,桔梗皂苷D低、中、高剂量组大鼠体质量、生存率、结肠长度和结肠质量均显著升高,DAI评分显著降低,其中,桔梗皂苷D中剂量组差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。(2)与正常组比较,模型组结肠组织病理学评分升高(P<0.001);与模型组比较,桔梗皂苷D低、中、高剂量组结肠组织病理学评分均显著降低(P<0.05或P<0.01)。(3)与正常组比较,模型组中TLR4、MyD88和NLRP3的蛋白表达水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,桔梗皂苷D中剂量组的TLR4、MyD88和NLRP3蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。【结论】桔梗皂苷D可改善大鼠溃疡性结肠炎,其机制与通过TLR4/NOD信号通路缓解肠道炎症有关。

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。

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。

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。

NLRC3通过抑制STING信号通路, 减轻类风湿关节炎患者巨噬细胞焦亡诱导的免疫炎症反应

目的探索含胱天蛋白酶激活和募集结构域核苷酸结合寡聚结构域样受体3(NLRC3)在RA患者巨噬细胞焦亡诱导的免疫炎症反应中的作用及潜在的机制。方法按照入组标准选取50名类风湿关节炎(RA)患者和10名健康志愿者,提取外周血巨噬细胞,根据分组要求进行转染处理,分为正常健康对照(NC)组、RA巨噬细胞模型(RA-MC)组、RA巨噬细胞模型联合NLRC3过表达(RA-MC联合pcDNA3.1-NLRC3)组、RA巨噬细胞模型联合NLRC3敲低(RA-MC联合siRNA-NLRC3)组、RA巨噬细胞模型联合干扰素基因刺激因子(STING)过表达(RA-MC联合pcDNA3.1-STING)组、RA巨噬细胞模型联合STING敲低(RA-MC联合siRNA-STING)组,采用透射电镜观察各组巨噬细胞焦亡的情况,实时定量PCR检测各组巨噬细胞中NLRC3、STING、胱天蛋白酶1(caspase-1)、消皮素D(GSDMD)的mRNA表达,ELISA测定各组巨噬细胞上清液中白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18的水平。结果与NC组相比,RA-MC组中巨噬细胞表现出细胞焦亡的特点;与RA-MC组相比,RA-MC联合pcDNA3.1-NLRC3组和RA-MC联合siRNA-STING组中细胞焦亡情况改善,RA-MC联合siRNA-NLRC3组和RA-MC联合pcDNA3.1-STING组中细胞焦亡情况加重;与NC组相比,RA-MC组中STING、caspase-1、GSDMD的mRNA相对表达水平升高,炎症因子IL-1β、IL-18的水平也升高,而NLRC3的mRNA相对表达水平降低;与RA-MC组相比,RA-MC联合pcDNA3.1-NLRC3组和RA-MC联合siRNA-STING组中caspase-1、GSDMD的mRNA相对表达水平降低,炎症因子IL-1β、IL-18的水平也降低,RA-MC联合siRNA-NLRC3组和RA-MC联合pcDNA3.1-STING组的情况则与之相反;同样与RA-MC组相比,RA-MC联合pcDNA3.1-NLRC3组中STING的mRNA相对表达水平会降低,RA-MC联合siRNA-NLRC3组中STING的mRNA相对表达水平升高。结论NLRC3可通过抑制STING信号通路,减少caspase-1、GSDMD焦亡蛋白的产生,进而拮抗巨噬细胞焦亡,降低炎症因子IL-1β、IL-18的水平,从而减轻RA患者的免疫炎症反应。

异钩藤碱对大鼠急性胰腺炎细胞的炎症和凋亡改善及ERK信号通路调控作用

目的观察异钩藤碱(LSO)对大鼠急性胰腺炎(AP)细胞炎症和凋亡改善及ERK信号通路调控作用。方法将AR42J细胞分为6组,对照组正常培养,模型组、LSO组、抑制剂组、LSO+抑制剂组、LSO+激活剂组加入100 nmol/L雨蛙素制备AP细胞模型,LSO组制模后加入40μmol/L LSO,抑制剂组制模后加入10μmol/L U0126,LSO+抑制剂组制模后加入40μmol/L LSO和10μmol/L U0126,LSO+激活剂组制模后加入40μmol/L LSO和0.1μmol/L C16-PAF。采用ELISA法、EdU法及Hoechst 33258染色法分别测定细胞培养液中的炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β)、细胞增殖率和凋亡率,qPCR法测定细胞中NLRP3、斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)mRNA,WB法测定细胞中ERK 1/2、p-ERK 1/2、NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白。结果与对照组比较,模型组细胞TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β、凋亡率、p-ERK 1/2蛋白及NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA和蛋白升高,增殖率降低(P均<0.05);与模型组比较,LSO组、抑制剂组细胞炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β)、凋亡率、p-ERK 1/2蛋白及NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA和蛋白降低,增殖率升高(P均<0.05);与LSO组比较,LSO+抑制剂组中U0126增强了LSO对细胞上述指标趋势的作用,而LSO+激活剂组中C16-PAF则逆转了LSO对细胞上述指标趋势的作用(P均<0.05)。结论LSO对大鼠急性胰腺炎细胞的炎症和凋亡有改善作用,可能通过调控ERK信号通路来实现。

金丝桃苷调节TXNIP/NLRP3信号通路对细菌性脑膜炎大鼠神经炎症的影响

目的:分析金丝桃苷(Hyp)调节硫氧还蛋白结合蛋白(TXNIP)/核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路对细菌性脑膜炎(BM)大鼠神经炎症的影响。方法:随机选择15只健康大鼠为健康组(尾静脉注射生理盐水),BM模型大鼠随机分为BM组(尾静脉注射生理盐水)、L-Hyp组(尾静脉注射10mg/kg Hyp)、H-Hyp组(尾静脉注射50mg/kg Hyp)、TXNIP-AAV组(尾静脉注射TXNIP-AAV)、AAV组(尾静脉注射AAV-NC)、白藜芦醇(Res)组(尾静脉注射30mg/kg Res)。采用Loeffler评分评估大鼠治疗后神经功能;血细胞分析仪测定白细胞(WBC)数量;酶联免疫吸附法分析脑脊液活性氧(ROS)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;测定各组大鼠脑组织含水量;HE染色观察脑组织病理学变化;TUNEL染色观察脑组织细胞凋亡;免疫印迹法分析脑组织中TXNIP、NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点蛋白(ASC)、离子钙结合适配分子1(Iba1)、IL-1β蛋白表达。结果:与健康组比,BM组脑脊液ROS、WBC、IL-1β、IL-6、TNF-α水平及脑组织含水量、细胞凋亡率增加,Loeffler评分减少(P<0.05);与BM组比,L-Hyp组、H-Hyp组Loeffler评分增加,脑脊液ROS、WBC、IL-1β、IL-6、TNF-α水平及脑组织含水量、细胞凋亡率减少(P<0.05);与H-Hyp组比,TXNIP-AAV组、AAV组脑脊液ROS、WBC、IL-1β、IL-6、TNF-α水平及脑组织含水量、细胞凋亡率增加,Loeffler评分减少,Res组Loeffler评分增加,脑脊液ROS、WBC、IL-1β、IL-6、TNF-α水平及脑组织含水量、细胞凋亡率减少(P<0.05)。健康组大鼠脑组织形态正常;BM组、TXNIP-AAV组、AAV组脑组织形态改变,细胞排列散乱,出现核皱缩;L-Hyp组、H-Hyp组、Res组脑组织形态有所改善,细胞坏死、皱缩减少。与健康组比,BM组脑组织中TXNIP、NLRP3、caspase-1、ASC、Iba1、IL-1β表达增加(P<0.05);与BM组比,LHyp组、H-Hyp组脑组织中TXNIP、NLRP3、caspase-1、ASC、Iba1、IL-1β表达减少(P<0.05);与H-Hyp组比,TXNIP-AAV组、AAV组脑组织中TXNIP、NLRP3、caspase-1、ASC、Iba1、IL-1β表达增加,Res组脑组织中TXNIP、NLRP3、caspase-1、ASC、Iba1、IL-1β表达减少(P<0.05)。结论:Hyp可能抑制BM大鼠神经炎症,其机制可能与抑制TXNIP/NLRP3通路有关。

舒芬太尼调节AMPK/TXNIP/NLRP3信号通路对脂多糖诱导的肺泡上皮细胞焦亡的影响

目的探讨舒芬太尼通过调节腺苷单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)/硫氧还蛋白互作蛋白(TXNIP)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路对脂多糖诱导的肺泡上皮细胞焦亡的影响。方法将人肺泡上皮Ⅱ型细胞(AECⅡ)细胞培养至对数期,然后分为对照组(正常葡萄糖培养)、脂多糖组(50μg/mL脂多糖诱导损伤)、低浓度舒芬太尼组(20μmol/L)、高浓度舒芬太尼组(40μmol/L)、高浓度舒芬太尼(40μmol/L)+AMPK-IN-3组(50μmol/L AMPK抑制剂)。MTT法检测细胞增殖能力,Hoechst 33342和碘化丙啶(PI)双染色检测细胞焦亡,酶联免疫吸附试验检测细胞上清液中白细胞介素(IL)-1β、IL-18、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,实时荧光定量PCR检测细胞焦亡相关因子半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、焦孔素D(GSDMD)mRNA的表达,蛋白质印迹法检测细胞中AMPK、磷酸化腺苷单磷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、TXNIP、NLRP3蛋白表达。结果与对照组比较,脂多糖组AECⅡ细胞的细胞存活率降低,PI+阳性细胞增多,炎症因子IL-1β、IL-18、TNF-α释放增加,Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达增加,p-AMPK/AMPK表达减少,TXNIP、NLRP3表达增加(P<0.05)。与脂多糖组比较,低浓度舒芬太尼组、高浓度舒芬太尼组AECⅡ细胞的细胞存活率升高,PI+阳性细胞减少,炎症因子IL-1β、IL-18、TNF-α释放减少,Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达降低,p-AMPK/AMPK表达增多,TXNIP、NLRP3表达减少(P<0.05)。与高浓度舒芬太尼组比较,高浓度舒芬太尼+AMPK-IN-3组AECⅡ细胞存活率降低,PI+阳性细胞增多,炎症因子IL-1β、IL-18、TNF-α释放增加,Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达增加,p-AMPK/AMPK表达减少,TXNIP、NLRP3表达增加(P<0.05)。结论舒芬太尼可能通过调控AMPK/TXNIP/NLRP3信号通路改善脂多糖诱导的肺泡上皮细胞焦亡。

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。

硫氧还蛋白相互作用蛋白/核苷酸结合寡聚化结构域样受体热蛋白结构域包含蛋白3信号通路与糖尿病及其慢性并发症的研究进展

糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,长期的慢性高血糖会激发机体的氧化应激、慢性炎症以及细胞程序性死亡等病理过程,进而导致不同器官的进行性病变、功能减退及衰竭。硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)在高血糖及氧化应激条件下会结合核苷酸结合寡聚化结构域样受体热蛋白结构域包含蛋白3(NLRP3)继而激活NLRP3炎症小体引起一系列炎症反应参与糖尿病及其慢性并发症的发生与发展。该文将就TXNIP/NLRP3信号通路与糖尿病及其慢性并发症的研究进展作一综述。

毛蕊花糖苷调节IRE1α/TXNIP/NLRP3信号通路对重症急性胰腺炎模型大鼠肺损伤的影响

目的探讨毛蕊花糖苷(acteoside,ACT)调节肌醇需求酶1α(inositol-requiring enzyme 1α,IRE1α)/硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)/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)通路对重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)模型大鼠肺损伤的影响。方法大鼠随机分为SAP组、正常组、毛蕊花糖苷低剂量(ACT-L)组和高剂量(ACT-H)组、乌司他丁组、ACT-H+空载体组、ACT-H+IRE1α过表达腺病毒载体(Ad-IRE1α)组,每组12只。除正常组外,其他组大鼠均通过向胆胰管注入5%牛磺胆酸钠溶液的方式构建SAP模型,建模成功后给药2天,一天一次。检测血清脂肪酶、淀粉酶水平及肺湿重/干重比值的变化;HE染色检测胰腺、肺组织病理变化并评估病理评分;试剂盒检测肺组织中活性氧(reactive oxygen species,ROS)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平;ELISA检测肺组织中白细胞介素(IL)-18、IL-1β水平;蛋白质印迹检测肺组织中IRE1α、TXNIP、NLRP3、半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)蛋白水平。结果与正常组相比,SAP组大鼠胰腺水肿,有大量细胞坏死以及炎症细胞浸润,肺组织炎症细胞浸润明显,肺泡充血、肺泡壁水肿严重,胰腺、肺组织病理评分、血清中脂肪酶、淀粉酶水平、肺湿重/干重比值、肺组织中MDA、ROS水平、IL-18、IL-1β水平及IRE1α、TXNIP、NLRP3、caspase-1蛋白升高,肺组织中SOD水平降低(P<0.05);与SAP组相比,ACT-L组、ACT-H组、乌司他丁组大鼠胰腺及肺组织损伤有所改善,胰腺、肺组织病理评分、血清中脂肪酶、淀粉酶水平、肺湿重/干重比值、肺组织中MDA、ROS水平、IL-18、IL-1β水平及IRE1α、TXNIP、NLRP3、caspase-1蛋白降低,肺组织中SOD水平升高(P<0.05);与ACT-H+空载体组相比,ACT-H+Ad-IRE1α组大鼠胰腺及肺组织损伤加剧,胰腺、肺组织病理评分、血清中脂肪酶、淀粉酶水平、肺湿重/干重比值、肺组织中MDA、ROS水平、IL-18、IL-1β水平及IRE1α、TXNIP、NLRP3、caspase-1蛋白升高,肺组织中SOD水平降低(P<0.05)。结论ACT改善SAP大鼠肺损伤的机制可能与抑制IRE1α/TXNIP/NLRP3通路活化有关。

降尿酸方治疗尿酸性肾病疗效及对NLRP3信号通路的影响

目的:探讨降尿酸方对尿酸性肾病患者的疗效,及对核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路的影响。方法:将168例尿酸性肾病患者以随机数字表法分为观察组(降尿酸方联合非布司他片治疗)和对照组(非布司他片治疗)各84例。比较两组临床疗效及治疗前后中医证候积分、肾功能指标、血脂、载脂蛋白A1、载脂蛋白B、NLRP3信号通路水平变化,观察不良反应情况。结果:治疗后,总有效率观察组91.67%,对照组80.95%,观察组疗效优于对照组(P<0.05);治疗后,两组中医证候积分、肾功能指标、血脂、载脂蛋白、NLRP3信号通路水平均有所改善(P<0.05),且组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗后,两组不良反应发生情况比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:降尿酸方可能通过NLRP3信号通路治疗尿酸性肾病,可改善患者肾功能、血脂及载脂蛋白水平,安全性高。

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。