Effect of Dexamethasone on Nitric Oxide Synthase and Caspase-3 Gene Expressions in Endotoxemia in Neonate Rat Brain

Objective To investigate the gene and protein expressions of three isoforms of nitric oxide synthase (NOS) and gene expression of Caspase-3, and effect of dexamethasone on them in neonatal rats with lipopolysaccharide (LPS)-induced endotoxemic brain damage. Methods Expressions of the three isoforms of NOS and caspase-3 mRNA in the brain were investigated by RT-PCR in postnatal 7-day wistar rats with acute endotoxemia by intraperitoneal administration of LPS. Regional distributions of NOSs were examined by immunohistochemical technique. Results nNOS and Caspase-3 mRNA were obviously detected. eNOS mRNA was faintly expressed, but iNOS mRNA was undetectable in the control rat brain. The expressions of NOS mRNA of three isoforms were weak 2 h after LPS (5 mg/mg) delivery, peaked at 6 h, and thereafter, reduced gradually up to 24 h. The expression intensity was in the order of nNOS> iNOS> eNOS. Widespread nNOS, scattered eNOS distribution and negative iNOS were identified in the control rat brain and all isoforms of NOS could be induced by LPS which reached the apex at 24 h in the order of nNOS> iNOS> eNOS as detected by immunostaining. Although Caspase-3 mRNA could be found in all groups, DNA fragmentation was only seen at 6 h and 24 h. The expressions of NOS and Caspase-3 mRNA were inhibited in the rat brain when dexamethasone was administrated. Conclusion LPS-induced NO production induces apoptosis of neurons through mechanism involving the Caspase-3 activation, which may play an important role in the pathogenesis of brain damage during endotoxemia, and neuro-protective effects of dexamethasone may be partially realized by inhibiting the expression of NOS mRNA.

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨阿霉素纳米凝胶载药对H22肝癌荷瘤小鼠的作用机制

目的通过检测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)通路,探讨阿霉素纳米凝胶载药(Nanogel drug loading,NG)对H22肝癌荷瘤小鼠的作用机制。方法将H22肝癌细胞珠每只1.25×106个/100μl接种于Balb/c小鼠右前肢腋窝皮下,待肿瘤体积至50~60mm3时,将40只Balb/c小鼠随机分为5组(n=8),分别为肿瘤对照组、阿霉素3mg组(DOX-3.0)、阿霉素6mg组(DOX-6.0)、阿霉素纳米凝胶载药3mg组(NG/DOX-3.0)和阿霉素纳米凝胶载药6mg组(NG/DOX-6.0)。各组均采用尾静脉注射给药治疗,分别给予生理盐水(5ml/kg)、DOX(3mg/kg)、DOX(6mg/kg)、NG/DOX(3mg/kg)和NG/DOX(6mg/kg),1次/3d,给药4次,于给药结束第3d处死动物取材。通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,观察肿瘤生长情况和坏死面积;采用免疫组织化学染色检测NLRP3/Caspase-1/GSDMD凋亡基因的表达情况。结果HE染色与肿瘤对照组比较,各治疗组肿瘤生长状态较差,且DOX-3.0、NG/DOX-3.0、DOX-6.0、NG/DOX-6.0肿瘤坏死面积百分率依次增大,组间差异均有统计学意义(P<0.05);与肿瘤对照组比较,DOX-3.0、NG/DOX-3.0、DOX-6.0、NG/DOX-6.0组肿瘤组织中NLRP3、Caspase-1、GSDMD的蛋白阳性表达水平依次减弱,组间差异均有统计学意义(P<0.05),纳米凝胶载药组作用优于单纯阿霉素给药组。结论纳米凝胶载药组治疗H22肝癌的作用优于阿霉素单独用药,它能通过下调NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路,有效抑制肿瘤生长、降低药物使用剂量及提高抗癌效果,具有良好发展前景,其作用机制有待于进一步探讨。

葛根素调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路改善酒精性肝病的机制及其对细胞焦亡的影响

目的:观察葛根素对酒精性肝病小鼠细胞焦亡的影响,同时基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路初步探讨其作用机制。方法:60只雄性C57BL/6J小鼠,随机分为正常对照组、酒精性肝病模型组和葛根素低、中、高剂量组(100、200、400 mg/kg),除正常对照组外,其余各组采用酒精灌胃法构建小鼠酒精性肝病模型,1 h后正常对照组、酒精性肝病模型组灌胃给予生理盐水,葛根素低、中、高剂量组灌胃给予相应浓度的葛根素,持续干预8周。收集小鼠血清和肝组织,检测血清中ALT及AST水平,采用qRT-PCR和Western blot检测肝组织炎症因子、焦亡通路相关因子的mRNA和蛋白表达水平,HE染色观察小鼠肝组织病理变化。结果:与正常对照组比较,酒精性肝病模型组ALT、AST水平显著升高(P<0.01,P<0.001),TNF-α、NF-κB、IL-18、IL-1βmRNA表达水平均明显升高(P<0.01,P<0.001),NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平都明显升高(P<0.01,P<0.001);与酒精性肝病模型组比较,葛根素中、高剂量组小鼠血清ALT、AST水平,TNF-α、NF-κB、IL-18、IL-1βmRNA表达水平,及细胞焦亡相关因子NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平都有不同程度下降(P<0.05,P<0.01),HE染色肝组织病理变化与上述结果一致。结论:小鼠酒精性肝病的发生与细胞焦亡有关,而葛根素可以有效抑制小鼠酒精性肝病的细胞焦亡从而减轻肝脏损害,其作用可能是通过NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路实现的。

基于NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路探讨心脉康方对动脉粥样硬化小鼠血管内皮细胞焦亡的影响

【目的】观察心脉康方对动脉粥样硬化小鼠的治疗作用及机制。【方法】采用高脂饲料喂饲法构建动脉粥样硬化ApoE-/-小鼠模型。将造模成功的小鼠随机分为4组,即模型组、阿托伐他汀组及心脉康方低、高剂量组,每组8只。另设正常组(8只小鼠)。各组给予相应干预12周后,采用油红O染色法观察主动脉病理变化,酶联免疫吸附分析(ELISA)测定血清中白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18(IL-18)的含量,实时定量聚合酶链反应(qPCR)法检测主动脉组织中与细胞焦亡相关的核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)及炎症因子IL-1β、IL-18的mRNA表达水平,Western Blot法检测主动脉组织中NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18的蛋白表达水平。【结果】与正常组比较,模型组小鼠主动脉内层厚度显著增加,出现大量脂质斑块和炎症细胞浸润,血清中IL-1β、IL-18含量升高(P <0.01),主动脉组织NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18的mRNA和蛋白表达量显著升高(P <0.01);心脉康方高剂量组和阿托伐他汀组小鼠主动脉组织中脂滴和易损斑块面积明显减少,血清中IL-1β、IL-18水平降低(P <0.01),主动脉组织NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18的mRNA和蛋白表达量显著降低(P <0.01)。【结论】心脉康方可能通过调节NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路,有效减轻动脉粥样硬化模型小鼠的血管内皮细胞炎症反应和细胞焦亡,从而发挥防治动脉粥样硬化的作用。

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。

基于Caspase-3/Bcl-2/Bax信号通路探究加味旋覆代赭汤治疗食管癌前病变的作用机制

目的:探究加味旋覆代赭汤对食管癌前病变大鼠Caspase-3/Bcl-2/Bax信号通路的调控作用机制。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为4组,空白组、模型组、中药组、西药组,每组各12只。除空白组外均采用复合造模法制作食管癌前病变大鼠模型,造模成功后,分别进行药物灌胃干预,空白组、模型组用生理盐水灌胃,中药组和西药组分别给予加味旋覆代赭汤、西药(雷贝拉唑+莫沙必利)灌胃,给药8周取材。利用光学显微镜观察食管上皮组织的形态学变化;分别应用蛋白质印迹法(Western-blot)及聚合酶链式反应(PCR)检测食管上皮组织Caspase-3、Bcl-2及Bax的表达水平。结果:与空白组比较,模型组大鼠食管上皮病理积分升高(P<0.01);与模型组比较,中药组、西药组大鼠食管上皮病理积分均降低(P<0.01)。PCR及Western-blot检测结果显示,与空白组比较,模型组大鼠Caspase-3、Bax mRNA、蛋白表达均降低(P<0.01);与模型组比较,中药、西药组大鼠Caspase-3、Bax mRNA、蛋白表达均增高(P<0.05)。与空白组比较,模型组大鼠食管组织中Bcl-2 m RNA及蛋白表达水平均升高(P<0.05);与模型组比较,中药组和西药组Bcl-2 mRNA及蛋白表达水平均降低(P<0.05)。结论:加味旋覆代赭汤可能通过下调Bcl-2/Bax比值,增加线粒体外膜通透性,释放凋亡因子,激活Caspase-3,使病变组织发生凋亡,扭转食管上皮异型增生,从而起到治疗食管癌前病变的作用。

电针联合神经减压/地塞米松对面神经受损家兔面神经病变及神经生长因子、Caspase-3表达的影响

目的观察电针联合神经减压/地塞米松对面神经损伤家兔面神经病变及血清神经生长因子(NGF)水平、面神经纤维组织中Caspase-3蛋白表达的影响,探讨其作用机制。方法将120只健康家兔随机分为假手术组、假手术+西医组、假手术+中医组、假手术+中西医组、模型组、模型+西医组、模型+中医组、模型+中西医组,每组15只。除假手术各组外,其余组均制备面神经损伤模型。术后假手术组、模型组不给予干预,假手术+西医组和模型+西医组均每天给予地塞米松1 mg/kg肌肉注射及面神经减压,假手术+中医组和模型+中医组均每天给予电针治疗(每次30 min,连续电针5 d休息2 d为1个周期),假手术+中西医组和模型+中西医组均每天给予地塞米松肌肉注射、面神经减压及电针治疗,各组均干预至术后第21天。分别于术后第1,7,21天检测外周血中NGF水平,HE染色观察面神经病变情况,免疫组化法检测面神经组织中Caspase-3阳性表达情况。结果术后第1,7,21天,模型各组血清NGF水平均明显低于假手术各组(P均<0.05);模型+中西医组血清NGF水平均明显高于模型组、模型+西医组、模型+中医组(P均<0.05),模型+西医组、模型+中医组均明显高于模型组(P均<0.05),模型+西医组与模型+中医组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。术后第1天,模型各组的Caspase-3阳性表达强度评分均明显高于假手术各组(P均<0.05);模型各干预组术后第1,7,21天的Caspase-3阳性表达强度评分均明显高于相应假手术各干预组(P均<0.05);模型+中西医组术后第1天和第7天的Caspase-3阳性表达强度评分均明显低于同期模型组和模型+西医组(P均<0.05),与模型+中医组比较差异均无统计学意义(P均>0.05);模型各组间术后第21天的Caspase-3阳性表达强度评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论电针联合神经减压/地塞米松有促进面神经损伤修复的作用,其机制可能与上调血清NGF水平、下调面神经组织中Caspase-3蛋白的表达有关。

柴胡疏肝汤对癫痫大鼠海马组织中Bcl-2、NLRP1、Caspase-3、Caspase-1表达的影响

目的探讨柴胡疏肝汤对癫痫大鼠海马组织中B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、含NLR家族pyrin结构域1因子(NLRP1)、Caspase-3、Caspase-1表达的影响。方法基于生物信息学分析筛选柴胡疏肝汤治疗癫痫的核心活性成分及核心靶点。将100只SD大鼠随机分为癫痫组(n=80)与空白组(n=20)。对空白组大鼠不作任何处理,对癫痫组大鼠建立癫痫模型,成功建模后将其随机分为模型组、柴胡疏肝汤低剂量组、柴胡疏肝汤中剂量组、柴胡疏肝汤高剂量组,每组20只。给予柴胡疏肝汤低、中、高剂量组大鼠柴胡疏肝汤(2.5 mg/100 g、5 mg/100 g、10 mg/100 g)灌胃,给予模型组及空白组大鼠生理盐水灌胃。给药4周后,比较模型组与柴胡疏肝汤低、中、高剂量组的大鼠癫痫发作等级,然后处死5组大鼠并获取其海马组织,分别采用实时荧光定量PCR和Western blot检测Bcl-2、NLRP1、Caspase-3、Caspase-1的mRNA及蛋白表达水平。结果(1)柴胡疏肝汤治疗癫痫的核心活性成分包括槲皮素、山柰酚、柚皮素、β-谷甾醇、川陈皮素、异鼠李素、木犀草素、豆甾醇、7-甲氧基-2-甲基异黄酮、罗通定,核心靶点包括Bcl-2、NLRP1、Caspase-3、Caspase-1。槲皮素、山柰酚、柚皮素、β-谷甾醇、川陈皮素和木犀草素与核心靶点表现出较好的结合活性。(2)干预后,与模型组相比,柴胡疏肝汤中、高剂量组的癫痫发作等级降低(P<0.05);与柴胡疏肝汤低剂量组相比,柴胡疏肝汤中、高剂量组的癫痫发作等级降低(P<0.05)。与空白组比较,模型组Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平降低,NLRP1、Caspase-3、Caspase-1的mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05);与模型组比较,柴胡疏肝汤各剂量组Bcl-2的m RNA和蛋白表达水平升高,NLRP1、Caspase-3、Caspase-1的mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);柴胡疏肝汤低剂量组、柴胡疏肝汤高剂量组、柴胡疏肝汤中剂量组Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平依次升高,柴胡疏肝汤中剂量组、柴胡疏肝汤低剂量组、柴胡疏肝汤高剂量组NLRP1的m RNA和蛋白表达水平依次升高,柴胡疏肝汤高剂量组、柴胡疏肝汤低剂量组、柴胡疏肝汤中剂量组Caspase-3、Caspase-1的mRNA和蛋白表达水平依次升高(P<0.05)。结论柴胡疏肝汤可能通过上调大鼠海马组织中Bcl-2的表达,抑制NLRP1、Caspase-3、Caspase-1的表达,发挥抗癫痫作用。

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。

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。

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。

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。

桂枝加龙骨牡蛎汤对魄不安于肺不寐大鼠脑组织Caspase-3、Bcl-2、Bax水平的影响

目的:探讨桂枝加龙骨牡蛎汤对魄不安于肺不寐大鼠脑组织Caspase-3、Bcl-2、Bax表达的影响及其治疗魄不安于肺不寐可能的作用机制。方法:32只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、中药组和西药组,每组8只。采用水环境小平台法干预9 d建立魄不安于肺不寐大鼠模型,造模成功后,中药组予以桂枝加龙骨牡蛎汤7.6 g·kg-1·d-1灌胃,西药组予以右佐匹克隆片0.1 mg·kg-1·d-1灌胃,对照组和模型组给予等体积生理盐水灌胃,连续14 d,测量体质量。采用免疫组织化学法及蛋白质免疫印迹法检测脑组织中Caspase-3、Bcl-2、Bax表达水平。结果:与对照组比较,模型组大鼠体质量减轻(P<0.01),免疫组化检测结果显示,大鼠脑组织Bcl-2的表达显著减少(P<0.01),Caspase-3、Bax表达显著增加(P<0.01),Bcl-2/Bax比率显著减少(P<0.01);Western blot结果显示大鼠脑组织Bcl-2相对表达量显著减少(P<0.01),Bax、Caspase-3相对表达量显著增加(P<0.01)。与模型组比较,中药组及西药组大鼠体质量显著增加(P<0.01),免疫组化检测结果显示,大鼠脑组织Bcl-2表达增加(P<0.05),Caspase-3、Bax表达减少(P<0.05),Bcl-2/Bax比率显著升高(P<0.01);Western blot结果显示大鼠脑组织中Bcl-2相对表达量增加(P<0.05),Bax、Caspase-3相对表达量显著减少(P<0.01)。结论:桂枝加龙骨牡蛎汤改善魄不安于肺不寐大鼠的睡眠可能与增加其脑组织Bcl-2、降低Caspase-3、Bax表达水平有关。

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。

温阳活血解毒方调控RIPK1/NLRP3/Caspase-1稳定动脉粥样硬化易损斑块的作用研究

目的探讨温阳活血解方对动脉粥样硬化大鼠斑块稳定性及主动脉组织中受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)、含NLR家族Pyr in域蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)表达的影响。方法取40只健康成年Wistar大鼠,采用高脂饲料喂养联合维生素D 3腹腔注射方法建立动脉粥样硬化模型。将造模成功的35只大鼠随机分为模型组、辛伐他汀组及温阳活血解毒方低、中、高剂量组,每组7只。继续高脂饲料喂养12周,在此期间温阳活血解毒方低、中、高剂量组分别给予11.55 g/(kg·d)、23.10 g/(kg·d)、46.20 g/(kg·d)温阳活血解毒方灌胃,辛伐他汀组给予浓度2 mg/mL的辛伐他汀药液2.10 mg/(kg·d)灌胃,模型组给予蒸馏水0.2 mL/10 g灌胃,均1次/d。末次灌胃结束后第2天,全自动生化仪检测血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,HE染色观察主动脉组织病理形态,Western blot法检测主动脉组织中磷酸化RIPK1(p-RIPK1)、RIPK1、NLRP3、Caspase-1蛋白表达情况。结果温阳活血解毒方低剂量组大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平和主动脉组织中p-RIPK1、RIPK1、NLRP3、Caspase-1蛋白相对表达量与模型组比较差异均无统计学意义(P均>0.05),且主动脉组织结构差异不大,斑块整体稳定性差;温阳活血解毒方中、高剂量组和辛伐他汀组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平和主动脉组织中p-RIPK1、RIPK1、NLRP3、Caspase-1蛋白相对表达量均明显低于模型组(P均<0.05),血清HDL-C水平均明显高于模型组(P均<0.05),斑块整体稳定好于模型组;温阳活血解毒方中、高剂量组和辛伐他汀组间血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平和主动脉组织中NLRP3、Caspase-1蛋白相对表达量比较差异均无统计学意义(P均>0.05);温阳活血解毒方高剂量组和辛伐他汀组p-RIPK1、RIPK1蛋白相对表达量均明显低于温阳活血解毒方中剂量组(P均<0.05);温阳活血解毒方高剂量组和辛伐他汀组p-RIPK1、RIPK1蛋白相对表达量比较差异均无统计学意义(P均>0.05),且此2组主动脉组织结构较为完整,斑块整体稳定性良好。结论温阳解毒活血方具有抗炎、调脂、稳斑作用,其机制可能与下调RIPK1的表达,抑制NLRP3/Caspase-1通路有关。

癫痫清颗粒通过调控NLRP3/Caspase-1通路对阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白的影响

目的 研究癫痫清颗粒对阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白的影响。方法 将P301S突变Tau转基因小鼠随机分为模型组、 MCC950组(NLRP3抑制剂,10 mg/kg)、癫痫清颗粒组(12.48 g/kg)、 MCC950+癫痫清颗粒组,另以C57BL/6小鼠为对照组。给药5个月后,通过Y迷宫实验、 Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力;HE染色观察脑组织形态学改变;免疫组化法检测脑组织Caspase-1、 GSDMD蛋白表达;免疫荧光法检测脑组织Tau蛋白表达;Western blot法检测脑组织Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau (thr205)、 NLRP3、 Caspase-1、 IL-1β、 IL-18蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组小鼠自发交替反应率和穿越平台次数降低(P<0.05,P<0.01);脑组织海马区形态异常,神经元数目减少;脑组织Caspase-1、 GSDMD阳性表达增加(P<0.05),可见大量的棕黄色颗粒沉积在细胞质中;脑组织海马和皮质部位Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau (thr205)及NLRP3、 Caspase-1、 IL-1β、 IL-18蛋白表达均升高(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,癫痫清颗粒组小鼠自发交替反应率和穿越平台次数均升高(P<0.05);脑组织结构完整,神经元细胞排列整齐有序;脑组织Caspase-1、 GSDMD阳性表达减少(P<0.05);脑组织Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau(thr205)及NLRP3、 Caspase-1、 GSDMD、 IL-1β、 IL-18蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论 癫痫清颗粒可能通过调控NLRP3/Caspase-1通路抑制阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白表达。

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。

EMC6与Apaf-1、Caspase-3在宫颈癌组织中的表达及临床预后意义

目的 探讨宫颈癌中EMC6、Apaf-1和Caspase-3蛋白的表达情况,并分析其与患者临床病理特征和预后的关系。方法 采用免疫组化方法检测宫颈癌及癌旁组织中EMC6、Apaf-1和Caspase-3蛋白的表达,并收集患者的临床病理资料进行分析,Spearman检测变量间的相关性,单因素及多因素Cox分析预后影响因素。结果 EMC6、Apaf-1及Caspase-3蛋白在宫颈癌组织中的阳性表达率均低于癌旁组织,差异有统计学意义(P均<0.05);不同临床病理特征间EMC6蛋白阳性表达率差异无统计学意义(P>0.05);不同分化程度宫颈癌患者中Apaf-1蛋白阳性表达率差异有统计学意义(χ^(2)=4.723,P=0.030);不同临床分期和分化程度宫颈癌患者中Caspase-3蛋白阳性表达率差异有统计学意义(χ^(2)=4.495,P=0.034;χ^(2)=5.010,P=0.025)。EMC6与Apaf-1、Caspase-3相关性系数分别为r=0.626(P<0.001)、r=0.554(P<0.001),均呈正相关;单因素检验得出,病理类型(P=0.047)、肿瘤大小(P<0.001)、EMC6(P=0.004)、Apaf-1(P=0.029)和Caspase-3(P=0.039)是影响宫颈癌患者总体生存期的预后因素;多因素分析显示,EMC6(P=0.005)、肿瘤大小(P<0.001)是宫颈癌患者不良预后的独立影响因素。结论 宫颈癌组织中EMC6、Apaf-1和Caspase-3的低表达与患者预后不良相关,其中EMC6与Apaf-1、Caspase-3呈正相关,且EMC6和肿瘤大小是独立的预后因素,这些蛋白在宫颈癌进展中发挥重要作用,有望成为预后标志物和治疗靶点。

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。