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,FEV1%)、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FEV1%、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。

降香通脉汤对心肌缺血再灌注大鼠炎症因子及NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路的影响

目的:观察降香通脉汤对心肌缺血再灌注大鼠炎症因子及NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路的影响。方法:将50只SD大鼠随机分为假手术组、模型组及降香通脉高、中、低剂量组,每组10只,给药14天后,采用大鼠冠状动脉前降支结扎30 min再复流1 h的方法建立I/R模型。ELISA法检测大鼠血清指标,HE染色观察心肌形态学改变,Western blot法检测心肌组织NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠心肌梗死面积、血清LDH、AST、CK-MB、IL-1β及IL-6水平及NLRP3、Caspase-1、ASC表达均增高(P<0.05);与模型组比较,降香通脉组上述各指标明显降低(P<0.05),且高剂量组下降最明显。结论:降香通脉汤可以降低再灌注大鼠心肌梗死面积,能降低大鼠血清AST、CK-MB、LDH指标和炎症因子IL-1β和IL-6的水平。其机制可能是通过抑制NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路对再灌注心肌起到保护作用。

基于NLRP3/ASC/Caspase-1通路探讨真武汤改善脾肾阳虚型糖尿病肾病炎症损伤的机制

目的研究真武汤对脾肾阳虚型糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)小鼠肾组织炎症损伤的改善作用及可能机制。方法除空白对照组(db/m小鼠),其余各组均使用灌服生大黄溶液和氢化可的松制备db/db小鼠脾肾阳虚证模型,造模成功后随机分为模型对照组、厄贝沙坦组(25 mg/kg)、真武汤高、中、低剂量(33.8、16.9、8.45 g/kg)组,每组15只。除空白对照组和模型对照组给予生理盐水灌胃,其余各组给予相应药物灌胃,连续灌胃8周。测定各组小鼠中医证候评分;检测各组小鼠空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、尿肌酐(urine creatinine,Ucr)以及24 h尿蛋白(24 hour urinary protein,24 h UTP);酶免疫吸附测定法(ELISA)检测肾组织中睾酮(testosterone,T)、三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、四碘甲状腺原氨酸(tetraiodothyronine,T4)、雌二醇(estradiol,E2)、白介素-1β(interleukin-1,IL-1β)、白介素-18(interleukin-18,IL-18)含量;苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)观察各组肾组织病理学改变;以实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)和蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测各组小鼠肾组织中NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA和蛋白表达水平。结果与空白对照组相比,模型对照组小鼠出现少食、倦卧、便溏下降等脾肾阳虚症状,FBG、24 h UTP、IL-1β、IL-18、E2含量均显著升高(P<0.05),T、T3、T4、Ucr含量显著降低(P<0.05),肾组织病理显示肾小球肥大,肾小球系膜和基底增厚明显,且肾组织NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA及蛋白表达水平显著上升(P<0.05);与模型对照组相比,真武汤高、中、低剂量组小鼠精神状态改善、活动增加、便质成型,T、T3、T4、Ucr含量明显增加(P<0.05),24 h UTP、IL-1β、IL-18、E2含量均显著降低(P<0.05);各给药组小鼠肾组织病理损伤明显改善,肾组织中NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA及蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论真武汤能够显著改善脾肾阳虚型db/db小鼠一般状态、肾功能,降低炎症反应、减轻肾病理损伤,其作用机制可能与真武汤抑制肾组织中NLRP3/ASC/Caspase-1通路表达有关。

撒坝猪源E.coli高致病性毒力岛通过NLRP3/ASC/Caspase-1途径诱导IPEC-J2细胞焦亡

旨在研究撒坝猪源E.coli高致病性毒力岛(highly pathogenic virulence island,HPI)诱导IPEC-J2细胞焦亡的机制,本研究以LPS+ATP为阳性对照,将实验室前期筛选的E.coli HPI及通过CRISPR/Cas9基因敲除技术构建完成的E.coliΔHPI感染IPEC-J2细胞,观察细胞损伤情况;RT-qPCR测定各组作用0.5、3、6、9、12 h后细胞内焦亡通路中关键因子NOD样受体家族热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)、胱天蛋白酶-1(caspase-1)、消皮素D(gasderminD,GSDMD)及炎性因子白介素-18(IL-18)、白介素-1β(IL-1β)的mRNA转录水平;激光共聚焦观察NLRP3/Caspase-1炎性复合体组装及表达情况;Western blot测定GSDMD及其活化形式GSDMD-N蛋白表达水平,PI染色检测胞膜完整性。结果表明:LPS+ATP处理显著促进细胞焦亡的发生,阴性对照组细胞正常生长、轮廓清晰,E.coli感染组及LPS+ATP组细胞出现变形、脱落、边界模糊等明显细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),且HE染色显示,E.coliHPI感染相较于E.coliΔHPI感染对细胞的损伤更严重;E.coli HPI组中的焦亡通路关键因子及炎性因子mRNA水平在3~9 h均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于E.coliΔHPI组;NLRP3/Caspase-1炎性复合体在细胞质中发生组装,且E.coli HPI组NLRP3/Caspase-1蛋白荧光强度、GSDMD、GSDMD-N蛋白表达水平及PI染色阳性率均极显著(P<0.01)高于E.coliΔHPI组;E.coli HPI组的CPE、HE染色、焦亡通路关键因子及炎性因子mRNA水平、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达量、NLRP3/Caspase-1共定位情况均与LPS+ATP组相似。结果提示,撒坝猪源E.coliHPI通过上调NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路中关键因子mRNA水平,诱导NLRP3/Caspase-1炎性复合体的组装,促进焦亡标志蛋白GSDMD及GSDMD-N的表达,并对IPEC-J2细胞膜进行打孔,从而诱导细胞发生焦亡。

Changes of NLRP1-ASC-Caspase-1 signaling pathways in peripheral blood monocytes from patients with atrial fibrillation

Objective:To detect the expression of(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)NLRP3 signal pathway in peripheral blood monocytes of patients with chronic heart failure,and to explore the expression of NLRP3 signal pathway and its induced inflammatory response in PBMCs of patients with different types of chronic heart failure.Methods:patients with chronic heart failure(NYHAⅡ~Ⅳ),Ⅱ(nude 20),Ⅲ(nude 20)andⅣ(nude 20)admitted to our hospital from 2019 to 2020 were selected,and 20 normal subjects were selected as the control group.The peripheral venous blood of all subjects was collected,and the plasma and monocytes were extracted respectively.The monocytes were identified by magnetic beads sorting.The mRNA and protein expression levels of NLRP3,ASC and Caspase-1 in PBMCs were detected by real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction(qRT-PCR)and Western blot,and the level of interleukin-1β(IL-1β)in plasma was detected by enzyme-linked immunosorbent assay((ELISA)).Results:compared with the normal control group,the expression of NLRP3,ASC,Caspase-1 protein and mRNA in PBMCs of patients with gradeⅡ,ⅢandⅣincreased.Compared with patients with gradeⅡ,the expression of these indexes increased in patients with gradeⅢandⅣ.Compared with patients with gradeⅢ,the expression of these indexes increased in patients with gradeⅣ.Compared with the normal control group,the plasma levels of IL-1βin patients with gradeⅡ,ⅢandⅣwere higher than those in patients with gradeⅡ,ⅢandⅣ(P<0.05).The expression of these indexes in patients with gradeⅢandⅣwas higher than that in patients with gradeⅢ(P<0.05).Conclusion:the results suggest that NLRP3-ASC-Caspase-1 signal pathway may cause chronic inflammation in patients with heart failure and play a role in the progression of chronic heart failure.

NLRP3/ASC/caspase-1/IL-1β/IL-18轴在大鼠脓毒症急性肾损伤中的作用

[目的]观察盲肠结扎穿孔(Cecal ligation and puncture,CLP)所致的脓毒症诱导急性肾损伤(AKI)后大鼠不同时间点的血清及肾组织中NLRP3/ASC/caspase-1/IL-1β/IL-18的表达情况。[方法]建立大鼠CLP诱导的脓毒症AKI模型,并于手术后不同时间点用ELISA试剂盒方法测定血清尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)水平及IL-1β/IL-18的表达量;采用Western blotting法检测肾脏组织NLRP3/ASC/caspase-1/IL-1β/IL-18蛋白水平,并对肾脏组织进行HE染色病理分析。[结果]CLP诱导的脓毒症大鼠血清BUN和Scr水平显著增高,肾小管坏死也显著增加,均于CLP术后24 h达到高峰,与假手术组大鼠相比差异显著(P<0.05或P<0.01);大鼠肾脏组织中NLRP3/ASC/caspase-1/IL-1β/IL-18及血清IL-1β/IL-18水平也随着损伤程度的加重表现出升高趋势,与假手术组相比差异均达到显著水平。[结论]大鼠脓毒症AKI后肾组织或血清中NLRP3/ASC/caspase-1/IL-1β/IL-18蛋白水平表达增加,表明NLRP3炎症小体的激活可能对脓毒症AKI及其病理改变有促进作用。

当归补血汤及其活性成分通过NLRP3/ASC/caspase-1通路调控糖尿病大鼠动脉粥样硬化及网络药理学研究

目的 观察当归补血汤及其主要吸收成分通过NLRP3/ASC/caspase-1信号通路调控糖尿病大鼠动脉粥样硬化,并结合网络药理学预测其他潜在作用靶点。方法 将SD大鼠随机分为正常对照组、模型组、当归补血汤组、当归补血汤吸收生物活性成分组。除正常对照组外,其他各组用链脲佐菌素(STZ,60 mg/kg)一次性腹腔注射建立糖尿病大鼠模型,正常对照组给予普通饲料,其余3组给予高糖高脂饲料,喂养4周,同时给药组分别灌胃当归补血汤、吸收生物活性成分(ABCs)混合溶液,正常对照组、模型组灌胃等体积的生理盐水。采用ELISA法检测大鼠血清NF-κB、TNF-α、IL-6、ICAM-1水平,Western blot法检测主动脉NLRP3、caspase-1、IL-1β、IL-18、ASC蛋白表达,HE染色观察大鼠主动脉病理学变化。采用网络药理学预测当归补血汤治疗糖尿病、动脉粥样硬化、血管内皮炎症的核心靶点、成分及相关通路。结果 与模型组比较,当归补血汤可降低大鼠血清NF-κB、TNF-α、IL-6、ICAM-1水平(P<0.05),修复主动脉组织结构损伤,抑制主动脉组织NLRP3、caspase-1、IL-1β、IL-18、ASC蛋白表达(P<0.05,P<0.01),同时ABCs可发挥当归补血汤相似的药理作用。此外,网络药理学预测表明ABCs中阿魏酸、黄芪甲苷为核心活性成分,还可能通过PI3K-Akt、AGE-RAGE信号通路发挥作用。结论 当归补血汤及ABCs可能通过NLRP3/ASC/caspase-1炎症信号通路改善大鼠糖尿病伴动脉粥样硬化,ABCs中阿魏酸、黄芪甲苷可能为发挥作用的主要成分。

NLRP3-ASC-Caspase-1信号通路在慢性心力衰竭患者外周血单核细胞中的表达

目的:通过检测慢性心力衰竭患者外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)NLRP3信号通路的表达水平,探讨NLRP3信号通路和其诱导的炎症反应在不同类型慢性心力衰竭患者的PBMCs中的表达。方法:选择本院2018年10月~2019年12月收治的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级慢性心衰患者(NYHAⅡ~Ⅳ级)各20例为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组,选择20名健康人为对照组。采集所有受试者外周静脉血,分别提取血浆和单核细胞,磁珠分选法鉴定单核细胞,运用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)法检测PBMCs中NLRP3、ASC、Caspase-1的mRNA和蛋白的表达水平,酶联免疫吸附(ELISA)法检测血浆中白细胞介素-1β(IL-1β)的水平。结果:与对照组比较,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组PBMCs中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达与mRNA水平增高(P<0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ组这些指标的表达增加(P<0.05),与Ⅲ组比较,Ⅳ组这些指标的表达增加(P<0.05)。与对照组比较,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组血浆中的IL-1β水平增高(P<0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ组IL-1β表达增加(P<0.05),与Ⅲ组比较,Ⅳ组IL-1β表达增加(P<0.05)。结论:NLRP3-ASC-Caspase-1信号通路可能引起心力衰竭患者体内的慢性炎症并在慢性心力衰竭病情进展中发挥作用。

电针内关、百会通过NLRP3/ASC/Caspase-1通路干预局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠的作用研究

目的通过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)/凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)/半胱天冬酶-1(Caspase-1)通路探讨电针内关、百会对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠的干预作用及机制。方法Sprague-Dawley大鼠30只,随机分为对照组、假手术组、模型组、尼莫地平组、电针组,每组6只。模型组、尼莫地平组、电针组予以大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)造模,成功后尼莫地平组予10.8 mg/kg尼莫地平片灌胃,电针组予以针刺内关、百会,对照组、假手术组均给予0.9%生理盐水灌胃,干预14 d。采用Longa评分进行神经功能评定,采用ELISA法检测血清白介素-1β(interleukin-1 beta,IL-1β)含量,免疫荧光测定NLRP3、ASC、Caspase-1阳性表达。结果造模后,模型组、尼莫地平组、电针组Longa评分明显升高,与对照组、假手术组相比,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,尼莫地平组、电针组Longa评分低于模型组(P<0.05),而尼莫地平组、电针组之间的Longa评分差异无统计学意义(P>0.05)。干预后,模型组大鼠IL-1β含量高于对照组、假手术组(P<0.01);尼莫地平组、电针组大鼠IL-1β含量低于模型组(P<0.05)。干预后,模型组ASC、Caspase-1及NLRP3的表达明显高于对照组、假手术组(P<0.01);与模型组比较,尼莫地平组、电针组ASC、Caspase-1及NLRP3的表达明显降低(P<0.01)。结论电针内关、百会可改善局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠运动功能,可能与调控NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路、降低IL-1β表达有关。

骆驼蓬在类风湿关节炎大鼠中的抗炎作用及对关节功能、关节滑膜组织NLRP3,ASC,Caspase-1的影响

目的:探讨骆驼蓬在类风湿关节炎大鼠中的抗炎作用及对关节功能、关节滑膜组织NLRP3,ASC,Caspase-1的影响。方法:采用胶原诱导性关节炎模型。将大鼠分为对照组(假手术组)、模型组、骆驼蓬组、扶他林组、甲氨蝶呤组。关节围度及疼痛情况测定;关节滑膜组织HE染色;关节滑膜组织TUNEL染色观察凋亡;免疫组化检测大鼠关节滑膜组织NLRP3,ASC,Caspase-1表达。结果:与空白组相比,模型组、甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组左右踝关节肿胀程度和关节疼痛指数明显更高(P<0.05);与模型组相比,甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组左右踝关节肿胀程度和关节疼痛指数明显更低(P<0.05),且骆驼蓬组左右踝关节肿胀程度和关节疼痛指数明显低于甲氨蝶呤组、扶他林组;与空白组相比,模型组、甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组NLRP3、ASC、Caspase-1明显更高(P<0.05);与模型组相比,甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组NLRP3、ASC、Caspase-1明显更低(P<0.05),且骆驼蓬组NLRP3、ASC、Caspase-1明显低于甲氨蝶呤组、扶他林组;与空白组相比,模型组、甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组凋亡率明显更高(P<0.05);与模型组相比,甲氨蝶呤组、骆驼蓬组、扶他林组凋亡率明显更低(P<0.05),且骆驼蓬组凋亡率明显低于甲氨蝶呤组、扶他林组;与模型组比较,甲氨蝶呤组、扶他林组、骆驼蓬组三组关节软骨面均较光滑,滑膜组织增生及炎细胞浸润程度均减轻(P<0.05)。结论:骆驼蓬可通过调节滑膜组织NLRP3炎症小体的表达抑制滑膜组织炎症反应,进而达到改善关节肿胀和疼痛的目的。

猪源E.coli HPI通过NLRP3/ASC/Caspase-1诱导巨噬细胞焦亡的机制

为探讨猪源E.coli高致病性毒力岛(high pathogenicity island,HPI)对巨噬细胞焦亡的影响,以内毒素(LPS)联合三磷酸腺苷(ATP)建立焦亡阳性对照,使用E.coli WT株(E.coli HPI^(+))和前期构建的E.coli HPI敲除株(E.coliΔHPI)感染巨噬细胞,在感染后不同时间点收集细胞,运用PI染色观察细胞膜损伤情况;RT-qPCR测定NLRP3/ASC/Caspase-1焦亡通路中关键因子的mRNA水平;共聚焦观察NLRP3和Caspase-1的炎性复合体的组装;Western blot技术测定GSDMD和cleaved-GSDMD的表达。结果显示,与E.coliΔHPI组相比,E.coli HPI^(+)焦亡通路关键因子NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD及炎症因子IL-18、IL-1β的mRNA水平均升高;NLRP3和Caspase-1蛋白的表达量升高,共聚焦观察到共定位;E.coli HPI^(+)组的GSDMD及其活性形式cleaved-GSDMD的表达水平高于E.coliΔHPI组。E.coli HPI感染巨噬细胞后,通过上调NLRP3/ASC/Caspase-1通路中关键因子mRNA的水平,诱导NLRP3和Caspase-1炎性复合体的组装,促进cleaved-GSDMD的表达,从而加剧细胞膜损伤,最终诱导巨噬细胞发生焦亡。

NLRP3炎症小体对大鼠心肌细胞H9C2钙化的影响

目的 探究核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体对大鼠心肌细胞H9C2钙化的调控作用。方法 采用10 mmol/L的β-甘油磷酸钠培养10 d,诱导心肌细胞钙化模型。具体分组为:空白对照组、钙化模型组、模型+NLRP3抑制剂组。其中模型+NLRP3抑制剂组为造模前采用10μM NLRP3-IN-2预处理细胞,并于24 h后再采用β-甘油磷酸钠诱导。采用Von kossa染色观察各组心肌细胞钙化情况;生化试剂盒检测细胞上清中碱性磷酸酶(ALP)活性;流式检测各组细胞凋亡情况;实时荧光定量PCR实验(qPCR)检测各组细胞凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶1(caspase-1)、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、Runt相关转录因子2(Runx2)mRNA的表达情况。结果 与空白对照组相比,模型组可见颗粒状沉积物分布在细胞周围,ALP活性水平显著上升,细胞凋亡水平显著上升,ASC、caspase-1、BMP-2、Runx2 mRNA表达水平显著上升;与模型组相比,模型+NLRP3抑制剂组中细胞钙沉积情况显著减轻,ALP活性水平显著下调,细胞凋亡水平显著下降,ASC、caspase-1、BMP-2、Runx2 mRNA表达水平显著下降。结论 10μM NLRP3-IN-2可以抑制心肌细胞钙化模型,其作用可能与抑制ASC/Caspase-1通路、抑制ALP活性、抑制细胞凋亡有关。

低度恶性肌纤维母细胞肉瘤中NLRP3炎性体的表达

目的探讨低度恶性肌纤维母细胞肉瘤(low grade myofibroblastic sarcoma,LGMS)组织中NLRP3炎性体蛋白的表达与LGMS发展、转移和预后的关系及其意义。方法采用免疫组织化学法检测13例手术切除的经病理检查确诊的LGMS瘤组织和瘤旁组织中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白的表达,分析瘤组织中3个NLRP3炎性体蛋白表达与临床病理特征的关系,并采用Pearson相关检验检测3个NLRP3炎性体蛋白两两之间的相关性。结果瘤旁组织中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达的平均吸光度值分别为(0.40±0.01)、(0.42±0.01)和(0.37±0.02),均明显高于肌纤维母细胞瘤组织,差异有统计学意义(P<0.05);LGMS转移患者和复发患者瘤组织中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达明显低于未发生转移患者和原发肿瘤患者(P<0.05);而瘤组织中NLRP3炎性体蛋白表达与年龄、性别和原发部位是否有慢性炎性反应无关(P>0.05)。两组中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达水平两两之间均呈明显正相关(P<0.05)。结论 NLRP3炎性体相关蛋白主要在LGMS瘤旁组织中高表达,且其与LGMS转移与预后有关。

含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)炎性体抑制剂及其作用机制研究进展

含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)炎性体是由NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)及胱天蛋白酶1(caspase-1)组成的蛋白复合体,主要介导白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18的前体成熟参与炎症反应。NLRP3炎性体的异常活化与代谢紊乱、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等炎症性疾病的发生发展关系密切。寻找并开发NLRP3炎性体的有效抑制剂成为治疗炎症性疾病的新策略。我们总结了已报道的在NLRP3炎性体活化的起始阶段和激活阶段发挥作用的抑制剂及其作用机制,期望为开发以NLRP3炎性体为靶点的抗炎药物提供新思路。

补肾化痰方对肥胖型多囊卵巢综合征模型大鼠卵巢组织NLRP3/ASC2/Caspase-1炎症小体信号通路的影响

目的探讨补肾化痰方治疗肥胖型多囊卵巢综合征(PCOS)的可能作用机制。方法采用来曲唑联合高脂乳剂制备肥胖型PCOS模型,并将造模成功的99只SD大鼠随机分为模型组19只,二甲双胍组及补肾化痰方低、中、高剂量组各20只,另设空白组23只。补肾化痰方低、中、高剂量组分别给予补肾化痰方16.65、41.63、83.25 g/(kg·d)灌胃,二甲双胍组给予盐酸二甲双胍片300 mg/(kg·d)灌胃,模型组和空白组给予5 ml/kg蒸馏水灌胃,各组均每日1次,共灌胃21天。观察各组大鼠卵巢组织病理情况,ELISA法检测血清睾酮(T)及游离脂肪酸(FFAs),Western blotting法检测卵巢组织NOD样受体蛋白3(NLRP3)、含CARD结构域的凋亡相关颗粒样蛋白2(ASC2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)蛋白表达水平,免疫组化染色法检测卵巢组织白细胞介素1受体(IL-1R)、核因子κB(NF-κB)阳性产物。结果与空白组比较,模型组大鼠卵巢内基本未见优势卵泡生长,血清T、FFAs,卵巢组织IL-1R、NF-κB平均光密度及Caspase-1、NLRP3、ASC2蛋白表达显著升高(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,补肾化痰方高、中剂量组及二甲双胍组大鼠卵巢可见明显的黄体或生长卵泡,卵巢组织NLRP3、Caspase-1、ASC2蛋白表达显著下调;二甲双胍组、补肾化痰方高剂量组血清T、FFAs含量显著降低,IL-1R、NF-κB平均光密度显著降低(P<0.05或P<0.01)。补肾化痰方各剂量组及二甲双胍组Caspase-1、NLRP3、ASC2蛋白表达及IL-1R、NF-κB平均光密度比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论补肾化痰方可能通过抑制卵巢组织NLRP3/ASC2/Caspase-1炎症小体信号通路治疗肥胖型PCOS,且对该通路的调节未见明显量效关系。

基于慢病毒介导的NLRP3过表达对艾灸调控实验性RA家兔关节滑膜组织ASC、Caspase-1水平的影响

目的通过慢病毒载体介导的NLRP3炎症小体在实验性类风湿性关节炎(RA)动物模型过表达,研究艾灸对实验性RA家兔滑膜组织分泌ASC、Caspase-1的影响及NLRP3炎症小体的调控机制。方法日本大耳白兔30只,按体重、性别分层,随机分为空白对照组(简称对照组)、RA模型组(简称模型组)、艾灸治疗组(简称艾灸组)、艾灸治疗+NLRP3过表达组(简称NLRP3过表达组)、艾灸治疗+NLRP3过表达阴性对照组(简称NLRP3阴性对照组),每组6只。造模将弗氏完全佐剂(FCA)按0.5mL/kg体重剂量平均注入兔双后侧双膝关节腔内,对照组采用同样方法注入无菌生理盐水作为对照。造模后第3天,应用微量注射器将NLRP3过表达慢病毒载体40μL(滴度1.0×10^(11)TU/ml),用生理盐水配置成0.34ml溶液,于髌韧带附近缓慢注入NLRP3过表达组兔双侧后膝关节腔内,NLRP3阴性对照组家兔同法注入等量LvGFP作阴性对照,艾炷灸艾灸组、NLRP3过表达组、NLRP3阴性对照组双侧“肾俞”“足三里”穴治疗实验性RA(5壮/穴/天,6天为1个疗程,共治疗3个疗程,疗程之间休息1天)。造模前及治疗后第3、6、9、12、15、18、21天分别测量各动物左右膝关节周长。治疗后第21天进行滑膜组织取材,运用采用RT-PCR检测NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA基因蛋白表达情况。结果造模前,左、右膝关节周长各组间无显著性差异(P>0.1);模型组各个时间点左、右膝关节周长均较对照组明显增大(P<0.01);治疗后艾灸组左、右膝关节均较模型组减小(P<0.05);与艾灸组、NLRP3阴性对照组比较,NLRP3过表达组左、右膝关节周长显著增大(P<0.01);与艾灸组比较,NLRP3阴性对照组左、右膝关节周长无显著差异(P>0.05)。与对照组比较,模型组NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA含量极显著升高(P<0.01);与模型组比较,艾灸组NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA含量极显著降低(P<0.05);与艾灸组、NLRP3阴性对照组比较,NLRP3过表达组NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA含量极显著升高(P<0.01)。与艾灸组相比,NLRP3阴性对照组NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA基因表达值含量无显著差异(P>0.1),不具备统计学意义。结论艾灸具有抗炎消肿作用,类风湿性关节炎滑膜组织炎症及关节功能障碍可能与关节滑膜组织中NLRP3炎症小体过度活化有关,艾灸“肾俞”“足三里”穴治疗RA可能与抑制ASC、Caspase-1的产生,抑制NLRP3炎症小体的过度活化有关,但在NLRP3炎症小体过表达的情况下其作用明显降低。

虎杖醇提物通过NLRP3/ASC/caspase-1轴干预小鼠急性痛风性关节炎的作用研究

通过NLRP3/ASC/caspase-1轴探讨虎杖醇提物(ethanolic extract of Polygonum cuspidatum, PCE)对C57BL/6小鼠急性痛风性关节炎的干预作用及机制。采用PCE高、中、低3个剂量,以秋水仙碱为阳性对照,小鼠采用踝关节注射尿酸钠晶体(MSU)造模。动物模型通过PCE干预后,采用HE染色观察滑膜组织形态学变化;采用ELISA法测定踝关节滑膜组织分泌的IL-1β,IL-6和TNF-α浓度;蛋白印迹(Western blot)法测定滑膜组织中NLRP3,ASC,caspase-1蛋白表达情况;RT-PCR法测定滑膜组织中NLRP3,ASC,caspase-1 mRNA表达情况。结果表明,与正常组比较,模型组小鼠踝关节肿胀度明显增加,滑膜组织IL-1β,IL-6,TNF-α表达水平显著升高,NLRP3,ASC,caspase-1蛋白表达和mRNA水平显著升高;与模型组比较,虎杖醇提物组能够显著降低小鼠踝关节肿胀度,关节滑膜IL-1β,IL-6和TNF-α水平以及NLRP3/ASC/caspase-1轴蛋白和mRNA表达均显著降低。该研究初步探明虎杖醇提物能防治小鼠急性痛风性关节炎,其机制可能是调控NLRP3/ASC/caspase-1轴在基因和蛋白水平上的表达。

槲皮素对支气管哮喘模型小鼠NLRP3/caspase-1炎症小体的抑制作用研究

目的探究槲皮素对卵清蛋白(Optical Variable Attenuator,OVA)致小鼠支气管哮喘(Bronchial Asthma,BA)的治疗作用及机制。方法将BALB/c小鼠随机分为5组:对照组、OVA组、孟鲁司特组(0.004 g·kg-1)、槲皮素组(0.003、0.01 g·kg-1)。除对照组外,其余各组采用相同方式,给予OVA诱导哮喘模型。槲皮素治疗组在致敏后的第21~30天,连续给药10 d。观察动物的整体状态,评估小鼠哮喘程度;观察支气管病理学改变;取小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)、血清,采用ELISA法检测BALF和血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)的水平;Western Blot法检测肺组织中NLRP3、ASC和Caspase-1的蛋白表达量变化。结果与对照组相比,OVA组出现明显的哮喘症状,BALF和血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著性升高(P <0.01,P <0.001),槲皮素(0.01 g·kg-1)组能够显著缓解小鼠的哮喘症状,抑制BALF及血清炎症因子水平的升高(P <0.05,P <0.01,P <0.001),且显著性降低肺组织中NLRP3、ASC和Caspase-1的蛋白表达(P <0.01,P <0.05,P <0.001)。结论槲皮素(0.01 g·kg-1)对OVA诱导的支气管哮喘模型小鼠具有明显的保护作用,与孟鲁司特的治疗效果相当,其机制可能与抑制NLRP3/ASC/Caspase-1炎症小体的信号通路有关。

NOD样受体蛋白3炎性小体与肺部疾病的研究进展

NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体在许多疾病发生发展过程中发挥着致病或抗病等多重作用。NLRP3炎性小体通过NLRP3/ASC/Caspase-1轴调控着白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)等促炎性因子的成熟和分泌,其活化在机体抵抗外源的病原微生物入侵中发挥着重要作用,但过度的激活会引起机体防御过强,导致细胞炎性凋亡、组织损伤及加剧炎症性疾病的发展。NLRP3炎性小体在慢性阻塞性肺病、肺动脉高压和肺纤维化等多种肺部疾病的形成中扮演着重要角色,如肺泡巨噬细胞及树突状细胞主要表达与NLRP3炎性小体相关的促炎性因子(IL-1β、IL-18);低氧诱导急性肺损伤过程中NLRP3炎性小体可通过介导STAT3信号活化致肺泡上皮细胞凋亡;在多种肺部疾病的损伤和修复的过程中,炎性小体能够作用于上皮细胞和成纤维细胞等肺结构细胞,继而导致肺组织重构。总之,在炎症相关肺部疾病中,NLRP3炎性小体及其通路中调控的相关因子和受体很有可能成为新的诊断和治疗靶点。本文就NLRP3炎性小体及其参与的肺部疾病进行综述。

除湿通痹方对急性痛风性关节炎大鼠炎症级联反应的作用

目的探讨除湿通痹方对急性痛风性关节炎炎症级联反应的作用。方法 SD大鼠随机分为空白组、模型组、秋水仙碱组,除湿通痹方高、中、低剂量组共6组,每组10只,于给药前1d和给药第6天,除空白组给予生理盐水外,其余5组复制急性痛风性关节炎模型,连续灌胃22d后处死采取标本取材,观察各组大鼠关节肿胀度、功能障碍指数和炎症指数、测定IL-1β、TNF-α浓度,检测caspase-1、ASC、NLRP3基因表达,并分析其关系。结果各给药组对急性痛风性关节炎大鼠活动障碍均有缓解作用;秋水仙碱组TNF-α表达水平显著低于模型组(P<0.05):秋水仙碱组及除湿通痹方高剂量组IL-1β、caspase-1、ASC、NLRP3表达水平显著低于模型组(P<0.05);caspase-1、ASC、NLRP3均与IL-1β存在相关性(P<0.05);TNF-α与ASC存在相关性(P<0.05)。结论秋水仙碱及除湿通痹方高剂量能通过抑制NLRP3炎性体的表达,从而抑制IL-1β相关的炎性过程,发挥其抗炎免疫作用。