姜黄素通过调控NLRP3/Caspase-1信号通路改善脑缺血大鼠神经功能障碍

目的:探讨姜黄素对局灶性脑缺血大鼠神经保护作用的机制。方法:将24只健康雄性SD大鼠,按随机数字表法分为假手术组(Sham)、脑缺血组(MCAO)和姜黄素干预组(CUR),每组8只。采用Zea Longa线栓法制作大鼠大脑中动脉闭塞模型。在建立MCAO模型后即刻,姜黄素组大鼠接受第1次腹腔注射姜黄素(100mg/kg),随后连续每天接受1次腹腔注射姜黄素(100mg/kg),共7天。假手术组和脑缺血组大鼠在相同时间点接受腹腔注射等体积生理盐水。采用Longa法在造模后第1、7、14天对大鼠进行神经功能学评分,2~3分者纳入实验。在第14天,将大鼠处死后取出脑组织,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)对脑组织染色。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠脑组织中IL-18、IL1β及NLRP3含量。采用Western blot法检测TNF-α及Caspase-1及磷酸化的Caspase-1表达。结果:与Sham组相比,MCAO组大鼠神经功能评分显著升高(P<0.05),脑梗死体积显著增多(P<0.05);MACO组大鼠脑组织IL-18、IL-1β、NLRP3的含量显著升高(P<0.05),TNF-α、caspase-1、P-caspase-1的蛋白表达显著增多(P<0.05);与MCAO组相比,CUR组大鼠神经功能评分在第1d、7d无明显变化(P>0.05),在第14d时明显降低(P<0.05);CUR组大鼠脑梗死灶体积明显减少(P<0.05);CUR组大鼠IL-18、IL-1β、NLRP3的含量明显降低(P<0.05),TNF-α、caspase-1、P-caspase-1的蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论:姜黄素可以减少大鼠脑梗死体积并改善大鼠神经功能,这可能与姜黄素能减轻脑梗死后大脑的炎症反应有关;姜黄素的抗炎机制可能与其阻断NLRP3/Caspase-1信号轴,抑制NLRP3炎症小体的功能,减少炎症因子的合成与释放有关。

益肝明目汤对糖尿病视网膜水肿模型大鼠NLRP3/Caspase-1信号通路的影响

目的 观察益肝明目汤对糖尿病视网膜水肿模型大鼠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)/半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(cysteine aspartate-specific proteinase-1,Caspase-1)信号通路的影响,从细胞焦亡的角度探讨其治疗糖尿病视网膜水肿的作用机制。方法 将36只SD大鼠随机分为空白组(6只)和造模组(30只)。采用一次性腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素(streptozocin, STZ)溶液联合高糖高脂饲料喂养建立糖尿病视网膜水肿大鼠模型。将成模大鼠随机分为模型组,安多明组,低、中、高剂量组,每组6只,分别予以蒸馏水、羟苯磺酸钙胶囊(0.09 g/kg)、益肝明目汤(2.8、5.6、11.2 g/kg)进行灌胃,每日2次,连续4周。观察大鼠一般生物学特征,监测不同时期血糖、体质量变化;采用眼底荧光血管造影(fundus fluorescence angiography, FFA)和光学相关断层扫描技术(optical correlation tomography, OCT)观测各阶段视网膜血管渗漏及视网膜厚度的变化;HE染色检测视网膜组织病理变化;免疫组化法检测视网膜组织NLRP3与衔接蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)表达水平;Western blot检测视网膜组织Caspase-1与NLRP3表达水平;ELISA检测血清炎症因子白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18, IL-18)含量。结果 与空白组比较,模型组大鼠一般生物学特征出现较明显的改变;血糖显著升高(P<0.01);体质量显著降低(P<0.01);视网膜厚度增加(P<0.01);FFA可见视网膜血管走行迂曲,散在微血管瘤及少许点状强荧光;病理形态见各层细胞排列紊乱、稀疏,内丛状层、内外核层松散,结构紊乱,视网膜厚度增加;视网膜组织中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达及炎症因子IL-1β、IL-18含量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,中剂量组、高剂量组大鼠血糖均降低(P<0.05);安多明组、低剂量组、中剂量组、高剂量组大鼠体质量均升高(P<0.01);各给药组大鼠视网膜厚度呈不同程度减少(P<0.01);FFA见微血管瘤及点状强荧光减少;病理形态见视网膜各层结构基本完整,排列规整,厚度减少;视网膜组织中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达及炎症因子IL-1β、IL-18含量显著降低(P<0.01,P<0.05)。结论 以疏肝健脾、活血利水为治法的益肝明目汤可能通过干预NLRP3/Caspase-1介导的细胞焦亡,进而减轻炎症因子的释放,减轻视网膜水肿,从而改善视网膜功能。

桑黄素通过抑制TXNIP/NLRP3/Caspase-1信号通路对脑缺血再灌注大鼠神经元凋亡的影响

目的探讨桑黄素(Morin)通过调控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)/胱天蛋白酶1(Caspase-1)信号通路,对脑缺血再灌注大鼠神经元凋亡的影响。方法将60只大鼠随机均分为假手术组、模型组、Morin低剂量(Morin-L,10 mg/kg)组、Morin高剂量(Morin-H,40 mg/kg)组、Morin-H+pLVXNC组(40 mg/kg Morin+pLVX-NC)、Morin-H+pLVX-TXNIP组(40 mg/kg Morin+pLVX-TXNIP)。采用线栓法制作大鼠大脑中动脉栓塞模型(除外假手术组),给药1 h后再灌注。再灌注72 h后,进行神经功能缺损评分;取出全脑进行脑含水量测定;苏木精-伊红(HE)染色观察脑皮质半暗带病理损伤情况;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)检测脑组织梗死面积;酶联免疫吸附试验检测血清中白细胞介素(IL)-1β、IL-18含量;Western blot检测脑皮质中TXNIP/NLRP3/Caspase-1信号通路蛋白表达水平。结果与假手术组比较,模型组神经功能缺损评分,IL-1β、IL-18水平,脑含水量,梗死面积,TXNIP、NLRP3、Caspase-1蛋白表达均增加(P<0.05);与模型组比较,Morin-L组、Morin-H组神经功能缺损评分,IL-1β、IL-18水平,脑含水量,梗死面积,TXNIP、NLRP3、Caspase-1蛋白表达均降低(P<0.05);与Morin-H+pLVX-NC组比较,Morin-H+pLVX-TXNIP组神经功能缺损评分,IL-1β、IL-18水平,脑含水量,梗死面积,TXNIP、NLRP3、Caspase-1蛋白表达增加(P<0.05)。结论Morin可以减轻脑缺血再灌注大鼠脑损伤,抑制神经元凋亡,作用机制可能与抑制TXNIP/NLRP3/Caspase-1信号通路活化有关。

基于NLRP3/caspase-1信号通路影响软骨细胞焦亡探讨独活寄生汤干预类风湿关节炎作用机制

目的探讨独活寄生汤通过NLRP3/caspase-1信号通路调控软骨细胞焦亡影响类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的作用机制。方法动物水平采用佐剂性关节炎(AA)构建RA大鼠模型,将模型大鼠随机分为两组,分别采用中药独活寄生汤和西药依托考昔干预,足趾容积测量仪检测足趾容积评估两组模型大鼠治疗前后关节肿胀情况,并采用ELISA检测治疗前后两组模型大鼠血清中类风湿因子(RF)、白细胞介素-1β(IL-1β)及白细胞介素-18(IL-18)水平。细胞水平通过胞外酸化法诱导大鼠关节软骨细胞,构建RA模型,使用独活寄生汤或依托考昔处理细胞,采用RT-qPCR及Western blotting检测各组细胞中NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、IL-1β、IL-18 mRNA及蛋白水平,流式细胞术检测细胞焦亡水平。结果动物实验结果提示,与治疗前相比,独活寄生汤或依托考昔治疗后,RA模型大鼠关节肿胀程度均显著降低,且血清中RF、IL-1β及IL-18水平显著下降。细胞实验结果表明,独活寄生汤与依托考昔干预均可显著下调胞外酸化法诱导的RA模型细胞中NLRP3、caspase-1、ASC、IL-1β、IL-18 mRNA及蛋白水平,并显著抑制RA模型细胞焦亡。结论独活寄生汤通过抑制NLRP3/caspase-1信号通路介导的软骨细胞焦亡缓解类风湿关节炎症状是其发挥药效的途经之一。

丹参酮ⅡA通过NLRP3/Caspase-1信号通路对心肌成纤维细胞的保护作用

目的:探讨丹参酮ⅡA对心肌成纤维细胞损伤的保护作用及可能机制。方法:分离和培养大鼠心肌成纤维细胞(Cardiac Fibroblast,CFs)。以脂多糖(LPS)刺激CFs建立脓毒症心肌损伤体外模型,以不同浓度丹参酮ⅡA预处理CFs 30 min后,给予LPS刺激,设对照组,LPS模型组,LPS+不同浓度TSA(2μmol/L、10μmol/L、50μmol/L)组;采用蛋白质免疫印迹试验法(Western blotting)检测CFs的NLRP3和Caspase-1蛋白表达水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞上清中IL-1β和IL-18的含量。结果:LPS刺激24 h后,CFs的NLRP3蛋白的表达水平最高。LPS模型组NLRP3和Caspase-1蛋白的表达较对照组明显升高(P<0.01)。与LPS模型组比较,丹参酮ⅡA(10μmol/L、50μmol/L)处理组NLRP3和Caspase-1蛋白的表达均明显降低(P<0.05);丹参酮ⅡA处理组的IL-1β和IL-18水平均明显低于LPS模型组(P<0.05)。结论:丹参酮ⅡA能抑制LPS诱导的心肌成纤维细胞内NLRP3/Caspase-1炎症反应信号通路分子的表达,这可能是其保护心肌细胞的分子机制之一。

硫化氢通过下调NLRP3/caspase-1信号通路抑制氧化型低密度脂蛋白诱导的血管内皮细胞焦亡

目的:探讨缓释型硫化氢(H2S)供体GYY4137对氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)诱导的血管内皮细胞焦亡的抑制作用及其分子机制。方法:以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为研究对象,将其分为空白对照组、GYY4137干预组、oxLDL刺激组和oxLDL+GYY4137干预组。各组HUVECs经不同药物干预指定时间后,采用CCK-8法检测各组细胞活力;使用乳酸脱氢酶(LDH)释放测定和Hoechst 33342/碘化丙啶(PI)双荧光标记检测各组细胞死亡情况;采用亚甲基蓝比色法检测各组细胞中的H2S含量;采用Western blot实验观察各组细胞中细胞焦亡信号通路标志蛋白的表达。结果:oxLDL(50和100 mg/L)可使HUVECs活力显著降低(P<0.05或P<0.01),LDH释放及PI阳性细胞比例显著增加(P<0.05或P<0.01),且细胞中NLRP3、caspase-1(p20亚单位)、gasdermin D(GSDMD)、GSDMD-N及白细胞介素18(IL-18)蛋白水平显著升高(P<0.05或P<0.01),即HUVECs发生焦亡。而GYY4137干预则可降低HUVECs中NLRP3、caspase-1(p20)、GSDMD、GSDMD-N及IL-18蛋白水平(P<0.05),抑制oxLDL诱导的细胞焦亡(P<0.05),并使细胞活力增强(P<0.05)。结论:H2S供体GYY4137可通过下调NLRP3/caspase-1细胞焦亡信号通路而抑制oxLDL诱导的血管内皮细胞焦亡。

基于NLRP3/Caspase-1信号通路研究三叶香茶菜抗小鼠CCL4急性肝损伤机制

目的研究三叶香茶菜对四氯化碳(carbon tetrachloride,CCL4)急性肝损伤小鼠NLRP3/casepase-1信号通路的影响。方法采用CCL_(4)小鼠急性肝损伤动物模型,随机分为模型组,正常组,联苯双脂组,三叶香茶菜组分别为高(150 g·kg^(-1))、中(75 g·kg^(-1))、低(37.5 g·kg^(-1))剂量组(按生药量计)。各组干预7天后,于第7天晚上注射CCL4油溶液诱导急性肝损小鼠动物模型(除正常组外)。12 h后,称量各组肝、脾重量,并计算肝、脾指数,生化法检测各组小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)活力、谷草转氨酶(AST)活力,ELISA法检测小鼠血清半胱肽氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平及肝组织NLR家族含有Pyrin结构域的蛋白质3(NLR Family,Pyrin Domain Containing Protein 3,NLRP3)含量。同时,采用免疫组化检测肝组织中NLRP3含量。取肝组织制成病理切片,苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)染色后观察肝组织细胞形态学变化,并评分。结果(1)各组肝指数与模型组比较无明显变化(P<0.05);与模型组比较,正常组、联苯双脂组、三叶香茶菜低剂量组脾指数均显著下降(P<0.05)。(2)与正常组对比,模型组小鼠血清ALT、AST、Caspase-1、IL-1β以及小鼠肝组织NLRP3显著升高(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,各组小鼠血清ALT、AST、Caspase-1、IL-1β以及小鼠肝组织NLRP3显著下降(P<0.05或P<0.01);但模型组与三叶香茶菜低剂量组对比,小鼠血清ALT、Caspase-1、IL-1β无显著性差异(P<0.05)。(3)光镜下观察发现,与模型组相比,三叶香茶菜高、中、低剂量组小鼠肝组织损伤明显减少,肝组织细胞坏死细胞减轻,有少量炎性浸润,各组病理评分差异具显著性差异(P<0.05)。结论三叶香茶菜对CCL_(4)诱导急性肝损伤小鼠具有保护作用,其护肝作用机制可能是是通过抑制NLRP3/Caspase-1信号通路的活化,减少炎症介质释放,从而抑制肝组织炎症损害。

基于NLRP3/Caspase-1信号通路探讨参芪健心方对慢性心力衰竭模型大鼠心肌细胞焦亡的影响

目的 从细胞焦亡角度探讨参芪健心方治疗慢性心力衰竭的可能作用机制。方法 将52只大鼠随机分为假手术组8只和造模组44只,造模组大鼠结扎左冠状动脉前降支构建慢性心力衰竭大鼠模型。将造模成功的40只大鼠随机分为模型组、沙库巴曲缬沙坦组、参芪健心方组、MCC950组及参芪健心方+MCC950组,每组8只。参芪健心方组予参芪健心方药液7.4 g/(kg·d)灌胃;沙库巴曲缬沙坦组予沙库巴曲缬沙坦混悬液68 mg/(kg·d)灌胃;MCC950组予以腹腔注射MCC950 10 mg/kg,隔日1次;参芪健心方+MCC950组予参芪健心方7.4 g/(kg·d)灌胃,再腹腔注射MCC950 10 mg/kg隔日1次;假手术组和模型组予生理盐水10 ml/(kg·d)灌胃。各组连续干预3周后,ELISA法检测大鼠血清脑B型钠尿肽(BNP)、肌酸激酶同工酶MB (CK-MB)、白细胞介素1β (IL-1β)、白细胞介素18 (IL-18)水平;HE染色、MASSON染色观察大鼠心肌病理改变。除沙库巴曲缬沙坦组外,Western blot法检测各组大鼠心肌NOD样受体蛋白3 (NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)蛋白表达,RT-PCR法检测NLRP3、Caspase-1mRNA的表达。结果 与假手术组比较,模型组大鼠HE染色示心肌损伤明显,MASSON染色示胶原纤维化面积增大,血清BNP、CK-MB、IL-1β、IL-18含量,心肌组织NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白表达及NLRP3、Caspase-1 mRNA表达均升高(P<0.05)。与模型组比较,参芪健心方组、沙库巴曲缬沙坦组、MCC950组及参芪健心方+MCC950组大鼠心肌细胞损伤减轻,胶原纤维化面积减小,血清BNP、CK-MB、IL-1β、IL-18含量均降低;除沙库巴曲缬沙坦组未检测外,其余三个干预组心肌组织NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白表达及NLRP3、Caspase-1 mRNA表达均降低(P<0.05)。与参芪健心方组比较,MCC950组、参芪健心方+MCC950组血清IL-1β、IL-18含量减少,胶原纤维化面积减小,心肌组织NLPR3、Caspase-1蛋白表达及Caspase-1mRNA表达均降低,参芪健心方+MCC950组ASC蛋白、NLRP3 mRNA表达亦降低(P<0.05);与MCC950组比较,参芪健心方+MCC950组血清IL-18水平下降,胶原纤维化面积减小,NLRP3、Caspase-1 mRNA表达降低(P<0.05)。结论 参芪健心方能够有效改善慢性心力衰竭模型大鼠心肌损伤,其机制可能与其通过NLRP3/Caspase-1通路抑制心肌细胞焦亡,减轻心肌内炎症水平有关,且MCC950联合参芪健心方能更有效抑制心肌细胞焦亡,治疗效果优于单一MCC950和参芪健心方。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路探讨针灸预防应激性胃溃疡细胞焦亡的作用机制

目的:观察针刺与艾灸对应激性胃溃疡模型大鼠的防治作用及其对模型大鼠胃黏膜NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)/消皮素D(GSDMD)细胞焦亡通路的干预作用,探索其作用机制。方法:将SD大鼠随机分为正常组、模型组、预灸组和预针刺组。预灸组和预针刺组大鼠分别予艾灸、针刺中脘、足三里,每穴刺激20 min,连续7 d;正常组、模型组大鼠仅予艾灸支架固定。除正常组外,其余各组大鼠采用无水乙醇与阿司匹林混悬液灌胃制备应激性胃溃疡模型。造模结束后次日,各组大鼠麻醉后取血分离血清,取胃黏膜组织。评估胃黏膜损伤指数(UI),苏木精-伊红(HE)染色法观察胃黏膜组织的病理形态变化,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-18水平,蛋白质免疫印迹(Western blot)法分析胃黏膜组织NLRP3、Caspase-1及GSDMD蛋白表达。结果:模型组大鼠UI值明显高于正常组(P<0.01),胃黏膜组织明显损伤,存在出血灶,病理显示大量红细胞渗出;预灸组和预针刺组大鼠UI值均明显低于模型组(P<0.01),其中预灸组UI值明显低于预针刺组(P<0.05);预灸组和预针刺组胃黏膜组织表面只有少量出血灶,病理显示胃黏膜大体完整,有少量红细胞渗出,其中预灸组胃黏膜病变程度更轻。模型组大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18水平均明显高于正常组(P<0.01);预灸组和预针刺组上述指标水平均明显低于模型组(P<0.05,P<0.01),其中预灸组上述指标水平均明显低于预针刺组(P<0.05,P<0.01)。模型组大鼠胃黏膜组织NLRP3、Caspase-1及GSDMD蛋白表达水平均显著高于正常组(P<0.05);预灸组和预针刺组上述蛋白表达水平均明显低于模型组(P<0.05),其中预灸组Caspase-1蛋白表达水平明显低于预针刺组(P<0.05)。结论:针刺与艾灸均可以预防应激性胃溃疡胃黏膜损伤,其可能通过调控胃黏膜组织中NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路蛋白表达水平,缓解胃黏膜炎症反应,其中艾灸预处理对炎症因子的改善更具优势。

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。

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。

穿心莲内酯调节NLRP3/caspase-1信号通路对腹泻型肠易激综合征大鼠肠道炎症的影响

目的探讨穿心莲内酯(andrographolide,AND)对腹泻型肠易激综合征(irrita blebowel syn-drome,IBS-D)大鼠肠道炎症的影响及对NLRP3/caspase-1信号通路的调节机制。方法利用低浓度乙酸联合束缚应激建立IBS-D大鼠模型后,将大鼠分为对照组、模型组、阳性药物组、AND低剂量(AND-L)组、AND中剂量(AND-M)组、AND高剂量(AND-H)组,每组10只。检测各组大鼠粪便性状评分及粪便含水量;对各组大鼠的腹部收缩反射(abdominalwithdrawal reflex,AWR)进行评分;酶联免疫吸附实验(enzyme linked im-munosorbent assay,ELISA)检测各组大鼠结肠组织中肿瘤坏死因子-α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin6,IL-6)、白介素-1β(interleukin1β,IL-1β)、白介素-18(interleukin18,IL-18)水平;Western blot检测各组大鼠结肠组织中NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达水平。结果对照组大鼠粪便评分为2.43±0.19、粪便含水量为31.76±2.81、AWR评分为0.43±0.02、TNF-α为123.49±12.35、IL-6为76.45±6.23、IL-1β为195.76±15.14、IL-18为167.31±13.92,蛋白表达水平NLRP3为0.96±0.06、ASC为1.01±0.08、caspase-1为0.94±0.06。模型组大鼠粪便性状评分为6.12±0.58、粪便含水量为65.24±4.13、AWR评分为2.42±0.18,与对照组相比均升高(P<0.05);模型组大鼠TNF-α为315.73±19.47、IL-6为231.97±14.65、IL-1β为435.83±28.67、IL-18为382.56±26.84,蛋白表达水平NLRP3为2.41±0.18、ASC为2.23±0.15、caspase-1为2.15±0.16,与对照组相比均升高(P<0.05)。AND低、中、高剂量组大鼠的粪便性状评分分别为5.38±0.46、4.57±0.38、3.31±0.27,粪便含水量分别为54.68±3.67、46.87±3.75、38.11±3.10,AWR评分分别为1.79±0.16、1.35±0.10、0.69±0.04,与模型组相比均降低(P<0.05);AND低、中、高剂量组大鼠TNF-α分别为268.65±17.23、224.91±16.36、178.16±14.65IL-6分别为187.74±14.57、159.64±11.39、124.18±8.62,IL-1β分别为369.51±21.96、314.72±23.64、263.93±16.82,IL-18分别为334.72±25.17、280.16±21.43、235.67±19.32,蛋白表达水平NLRP3分别为1.94±0.15、1.56±0.12、1.25±0.09,ASC分别为1.89±0.14、1.61±0.13、1.28±0.10,caspase-1分别为1.76±0.14、1.49±0.11、1.20±0.09,与模型组相比均降低(P<0.05)。结论AND可能通过抑制NLRP3/caspase-1信号通路减轻IBS-D大鼠的肠道炎症。

软骨细胞中SIRT1基因敲减后作用状态不明确信号通路及对相关疾病或功能的影响

背景:沉默信息调节因子1以去乙酰化的方式调控软骨细胞中相关蛋白的功能,参与软骨细胞增殖分化,促进软骨缺损修复。目的:利用高通量技术筛选软骨细胞中沉默信息调节因子1基因敲减后作用状态不明确的信号通路以及产生变化的疾病或功能。方法:取处于对数生长期的小鼠ATDC5软骨细胞,分2组转染:对照组转染沉默信息调节因子1基因敲减阴性对照慢病毒,实验组转染沉默信息调节因子1基因敲减慢病毒。转染72 h后,利用小鼠基因表达谱芯片GeneChip®Mouse Genome 4302.0 Array检测mRNA的基因层面变化情况,应用生物信息学技术筛选激活或抑制不明确的信号通路以及这些信号通路相关因子,并分析疾病或功能模块的富集情况。结果与结论:①沉默信息调节因子1基因敲减后,小鼠ATDC5软骨细胞中激活或抑制状态不明确的信号通路有245条;②根据-log(P-value)排序选择排前20的激活或抑制状态不明确信号通路中的因子情况进行报道,包括IGFBP4、TGFBR1、CTGF、COL4A5、LHX2、IL1RL1、KLF6等;③根据-log(P-value)进行排序,细胞生长和增殖、生物体存活和细胞死亡与存活等14个疾病和功能密切相关模块明显变化;根据差异基因数量排序,生物体损伤和异常、癌症和细胞死亡与存活3个疾病和功能密切相关模块明显变化;根据-log(P-value)与差异基因数量综合排序,固有免疫应答这一疾病和功能模块被显著激活。

金雀异黄素通过调控TGF-β1/Smad3信号通路对2型糖尿病大鼠心肌纤维化的影响

目的 探讨金雀异黄素减轻糖尿病大鼠心肌纤维化的作用及潜在机制。方法 通过高脂饮食结合腹腔注射链脲菌素(STZ)法建立大鼠2型糖尿病(T2DM)模型,并随机分为模型组、二甲双胍组(100 mg/kg)及金雀异黄素低、高剂量组(50、100 mg/kg),另设正常组给予常规饮食,每组10只。各给药组灌胃给药8周,检测体质量、心功能、心脏质量及心脏指数,血清CK-MB、AST及LDH活性,观察心肌纤维化程度,心肌组织转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad同源物3(Smad3)mRNA和蛋白表达,心肌组织Ⅰ型胶原(CollagenⅠ)和Ⅲ型胶原(CollagenⅢ)蛋白分布及表达。结果 与模型组比较,金雀异黄素各剂量组大鼠体质量、每搏输出量(SV)及射血分数(EF)升高(P<0.01),心脏指数、左心室收缩末期内径(LVIDs)、血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)活性降低(P<0.05,P<0.01),心肌组织胶原相对面积及CollagenⅠ、CollagenⅢ蛋白表达均降低(P<0.05,P<0.01),心肌组织TGF-β1、Smad3 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),金雀异黄素高剂量组左心室舒张末期内径(LVIDd)降低(P<0.05)。结论 金雀异黄素可通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路,减轻2型糖尿病大鼠心肌纤维化作用,进而发挥保护心脏效应。

WNK2通过抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路延缓肝细胞癌的增殖和侵袭

目的探讨WNK2对肝细胞癌(hepatocellocellua carcinoma,HCC)中ERK1/2/ROS/SHP2信号通路的影响,并探讨其在HCC细胞增殖和迁移中的作用。方法将WNK2-mimic和sh-RNA WNK2以及相应的阴性对照转染HepG2细胞,采用BALB/c裸鼠皮下成瘤实验检测WNK2对肝细胞癌增殖能力的影响;采用Western Blot检测瘤组织中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用SHP2抑制剂PHPS1进行处理之后,采用Western Blot检测HepG2细胞中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用细胞划痕实验和Transwell检测HepG2细胞的迁移能力和侵袭能力;采用单克隆增殖实验和CCK-8检测HepG2细胞的增殖能力。结果与sh-NC组相比,sh-RNA WNK2组裸鼠的瘤体体积显著增大(P<0.01);而与NC-mimic组相比,WNK2-mimic组裸鼠的瘤体体积显著减小(P<0.01);Western Blot结果显示,与sh-NC组相比,sh-RNA WNK2组WNK2的表达显著降低(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著升高(P<0.01);而与NC-mimic组相比,WNK2-mimic组WNK2的表达显著升高(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著降低(P<0.01);在体外实验当中,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组中WNK2的表达显著降低(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著升高(P<0.01);相对于sh-NC+PHPS1组,sh-RNA WNK2+PHPS1组中WNK2的表达显著降低(P<0.01),而p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达则被逆转并且与sh-NC+PHPS1组不具有显著性差异(P>0.05);细胞划痕实验和Transwell结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的迁移和侵袭能力显著升高(P<0.01);sh-NC+PHPS1组和sh-RNA WNK2+PHPS1组HepG2细胞的迁移和侵袭能力显著降低并且不具有显著性差异(P>0.05);单克隆增殖实验结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的增殖能力显著升高(P<0.01),而sh-NC+PHPS1组和sh-RNA WNK2+PHPS1组HepG2细胞的增殖能力显著降低并且不具有显著性差异(P>0.05)。结论WNK2可以抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路,从而抑制ERK1/2/AKT信号通路,延缓HCC的增殖和迁移。

健脾益肠散对溃疡性结肠炎大鼠NLRP3信号通路IL-1β、IL-18表达的影响

目的探讨健脾益肠散对溃疡性结肠炎(UC)模型大鼠NLRP3信号通路白细胞介素(IL)-1β、IL-18表达的影响。方法从40只SD大鼠随机选取10只作为正常组,其余大鼠自由饮用5%硫酸葡聚糖溶液7 d制备UC大鼠模型,将成模大鼠随机分为模型组、柳氮磺吡啶组和健脾益肠散组,每组10只。健脾益肠散组和柳氮磺吡啶组予相应药液灌胃,正常组和模型组予等体积蒸馏水灌胃,连续14 d。观察大鼠一般状况,并进行疾病活动指数(DAI)评分,ELISA检测大鼠血清核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶1(Caspase-l)含量,免疫组化染色、Western blot和RT-PCR检测结肠组织IL-1β、IL-18蛋白及mRNA表达。结果与正常组比较,模型组大鼠一般状况较差,DAI评分显著升高(P<0.01),血清NLRP3、ASC、Caspase-l含量显著增加(P<0.01),结肠组织IL-1β、IL-18蛋白和mRNA表达均显著升高(P<0.01);与模型组比较,健脾益肠散组和柳氮磺嘧啶组大鼠一般状况明显好转,DAI评分显著降低(P<0.01),血清NLRP3、ASC、Caspase-l含量明显减少(P<0.05,P<0.01),结肠组织IL-1β、IL-18蛋白和mRNA表达均明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论健脾益肠散可抑制NLRP3信号通路IL-1β、IL-18表达,改善结肠免疫炎症损伤,发挥治疗UC作用。

小檗碱调节HIF-1α/VEGF信号通路对皮肤溃疡大鼠血管生成和创面愈合的影响

目的:探究小檗碱(BR)调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路对皮肤溃疡大鼠血管生成和创面愈合的影响。方法:取SD大鼠采用创面局部多次涂抹冰醋酸建立皮肤溃疡模型,随机数字法分组,包括模型组(M组)、小檗碱低剂量组(BR-L组)、小檗碱高剂量组(BR-H组)、小檗碱高剂量+空载组(BR-H+pc-DNA组)、小檗碱高剂量+HIF-1α敲低组(BR-H+pc-HIF-1αKD组),每组10只,另选10只SD大鼠作为对照组(C组)。以药物分组处理3周后,测定各组大鼠创面愈合率;HE染色检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织病理形态;免疫组织化学染色检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织微血管密度(MVD)及胶原蛋白Ⅰ(CollagenⅠ)与纤维结合蛋白(FN)表达;酶联免疫吸附测定(ELISA)各组大鼠血清及皮肤溃疡创面组织炎性因子IL-6、IL-8表达水平;免疫印迹法检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织HIF-1α/VEGF通路蛋白表达水平。结果:与C组相比,M组大鼠创面组织MVD、血清及创面组织IL-6、IL-8水平升高(均P<0.05)。与M组相比,BR-L组、BR-H组、BR-H+pc-DNA组大鼠创面愈合率、创面组织MVD、HIF-1α及VEGF蛋白表达均升高(均P<0.05),血清及创面组织IL-6、IL-8水平均降低(均P<0.05),且高剂量小檗碱作用更强。敲低HIF-1α可减弱BR对模型组大鼠各指标的作用。结论:小檗碱可通过上调HIF-1α/VEGF通路而降低炎性因子表达,抑制炎症,增强皮肤溃疡大鼠血管生成和胶原形成,促进其创面愈合。

乳岩宁对三阴乳腺癌荷瘤裸鼠Notch1信号通路的作用机制

目的 观察乳岩宁方与卡培他滨联用对MDA-MB-231乳腺癌荷瘤裸鼠的瘤组织中Notch1信号通路的作用。方法 用对数生长期的MDA-MB-231细胞悬液,于裸鼠左侧胸壁接种,成功长出瘤组织后将其移植到未接种裸鼠的胸壁,建立三阴乳腺癌模型,共40只荷瘤裸鼠,分5组,每组8只,日1次灌胃,连续21 d灌药。观察裸鼠状态并计算肿瘤组织的抑制率;免疫印迹法测定Notch 1、Notch1受体的细胞内结构(Notch1 intracellular domain, NICD1)、与YRPW基序相关的发状分裂增强子1(Hairy and enhancer of split related with YRPW motif 1,Hey1)、发状分裂相关增强子1(Hairy and enhancer of split Homolog 1,Hes1)、髓细胞增生原癌基因(Cellular myelocytomatosis oncogene, C-myc)的蛋白表达量;实时荧光定量PCR测定Notch 1、Hey1、Hes1、C-myc的基因表达量。结果 与模型组对比,中药、西药和中药+西药组的肿瘤质量均有明显减轻,差异有统计学意义(P<0.01),3组的抑瘤率分别为33.11%、59.60%、65.93%。免疫印迹法结果表明,与模型组相比,中药组、西药组、中药+西药组的Notch 1、NICD1、Hey1、Hes1、C-myc蛋白水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.01);而Notch 1和Hes1的蛋白表达水平在中药组和西药组中水平相当,差异无统计学意义(P>0.05);中药+西药组较西药组中Hes1蛋白表达水平明显减低,差异有统计学意义(P<0.05)。实时荧光定量结果表明,与模型组相比,中药组、西药组、中药+西药组Notch 1、Hey1、Hes1、C-myc的mRNA水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.01);与西药组相比,中药组与西药组Notch 1、Hes1、C-myc的mRNA水平相当,差异无统计学意义(P>0.05);中药+西药组较西药组中Notch 1及Hey1的mRNA水平明显减低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 疏肝理气中药复方乳岩宁能够抑制三阴乳腺癌荷瘤裸鼠的肿瘤生长,其作用机制与三阴乳腺癌中的Notch1信号通路受到抑制相关。为疏肝理气中药治疗三阴乳腺癌,尤其是影响乳腺癌Notch1信号通路方面提供了实验依据。

基于PPARγ/LXRα/ABCA1信号通路探讨芪黄疽愈方对ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化形成的影响及其作用机制

目的 基于过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ/肝X受体(LXR)α/三磷酸腺甘结合盒转运体(ABC)A1信号通路探讨芪黄疽愈方影响对ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化(AS)形成及其作用机制。方法 选取25只C57BL/6小鼠作为空白组给予普通饲料喂饲配合生理盐水灌胃,68只ApoE^(-/-)小鼠随机分为模型组(24只)、中药组(22只)、对照组(22只)给予高脂饲料喂饲配合对应药物灌胃,12 w后通过主动脉苏木素-伊红(HE)染色证实造模成功,通过小鼠状态了解小鼠一般状况;主动脉HE染色、油红O染色观察动脉硬化及脂质沉积情况;肝脏HE染色、油红O染色观察肝脏病理变化、红染脂滴情况,并通过Western印迹、聚合酶链反应(PCR)检测PPARγ、LXRα、ABCA1蛋白表达情况。结果 空白组皮毛水润光泽,精神状态良好,活跃,饮食饮水正常;模型组精神萎靡,皮毛晦暗,倦怠懒动,饮食差,饮水正常;与模型组相比,中药组及对照组给药后各症状均有不同程度改善。各组主动脉HE、油红O染色显示,空白组主动脉切片未见AS斑块,主动脉大体标本未见明显红染脂质;与空白组相比,模型组主动脉切片可见斑块,大体标本可见明显红染脂质;与模型组相比,中药组及对照组动脉切片中AS斑块面积较小,大体标本中红染脂质面积较小。小鼠肝脏HE、油红O染色显示,空白组肝细胞结构正常,细胞核位于细胞中央,细胞沿中央静脉为中心向四周放射排列,未见脂肪变性;油红O未见红染脂质;与空白组比较,模型组肝细胞排列紊乱,胞内可见形态不同、大小不等、数量不一的脂滴空泡,油红O切片可见大量红染脂质。与模型组比较,对照组、中药组肝脏病变程度减轻,肝细胞结构大部分清晰可见,脂滴数量减少,油红O红染脂质明显减少。Western印迹检测肝脏PPARγ、LXRα、ABCA1蛋白的表达;与空白组相比,模型组PPARγ、LXRα、ABCA1蛋白表达均明显降低(P<0.05);与模型组相比,中药组均显著升高(P<0.05)。PCR检测肝脏PPARγ、LXRα、ABCA1 mRNA的表达,与空白组相比,模型组PPARγ、LXRα、ABCA1 mRNA表达均明显降低(P<0.05);与模型组相比,中药组显著升高(P<0.05)。结论 芪黄疽愈方能够影响小鼠动脉硬化,升高肝脏PPARγ、LXRα、ABCA1蛋白表达,调节肝脏脂质代谢,促进胆固醇逆转运,延缓AS进展。

扁蒴藤素调节Shh/Gli1信号通路对宫颈癌HeLa细胞增殖、凋亡和血管生成拟态的影响

目的:探讨扁蒴藤素(Pris)调节Shh/Gli1信号通路对宫颈癌HeLa细胞增殖、凋亡和血管生成拟态(VM)的影响及其机制。方法:采用MTT法检测不同浓度Pris对宫颈癌HeLa细胞增殖的抑制作用,以选取合适的干预浓度。将HeLa细胞分为对照组、环巴胺组、Pris组、Pris+pc-NC组和Pris+pc-Shh组。采用MTT法、EdU法检测各组细胞的增殖能力,Transwell小室法、流式细胞术检测各组细胞的迁移及侵袭能力和细胞凋亡率,体外血管生成实验观察VM形成情况,qPCR法检测各组细胞中Shh和Gli1 mRNA表达水平,WB法检测细胞中血管内皮生长因子A(VEGF-A)、血管内皮钙黏素(VE-cadherin)、Ki-67、caspase-3及与Shh/Gli1信号通路相关蛋白表达水平。结果:0.25~2.5μmol/L的Pris对HeLa细胞增殖均有显著抑制作用,选择1.5μmol/L的Pris进行后续实验。对照组细胞形成良好的管腔结构,与对照组相比,环巴胺组、Pris组和Pris+pc-NC组HeLa细胞管腔结构被明显破坏,细胞增殖活力和增殖率、迁移及侵袭细胞数目、Shh和Gli1 mRNA、VEGF-A、VE-cadherin、Ki-67、Shh、Gli1蛋白表达均显著降低(均P<0.05),细胞凋亡率和caspase-3表达均显著升高(均P<0.05);环巴胺组与Pris组HeLa细胞各项检测指标比较差异均无统计学意义(均P>0.05);与Pris+pc-NC组相比,Pris+pc-Shh组细胞管腔结构形成明显改善,细胞增殖活力和增殖率、迁移及侵袭细胞数、Shh和Gli1 mRNA、VEGF-A、VE-cadherin、Ki-67、Shh、Gli1蛋白表达均显著升高(均P<0.05),细胞凋亡率和caspase-3表达均显著降低(均P<0.05)。结论:Pris抑制宫颈癌HeLa细胞的增殖、迁移与侵袭和VM的形成并促进细胞凋亡,可能与阻断Shh/Gli1信号通路有关。