马勃油膏对兔大肠杆菌感染性创面NLRP3/Caspase-1炎症通路及炎症因子表达的影响

目的:基于NLRP3/Caspase-1炎症通路探讨马勃油膏对兔大肠杆菌感染性创面愈合情况及炎症因子表达的影响。方法:将24只新西兰大白兔随机分为空白对照组、模型组、马勃油膏组和紫草生肌搽剂组,每组6只。模型组、马勃油膏组和紫草生肌搽剂组兔制备大肠杆菌感染性创面模型,造模成功后马勃油膏组和紫草生肌搽剂组分别予马勃油膏、紫草生肌搽剂外敷,空白对照组和模型组予生理盐水清洗创面,在干预第3、7、14天,分别观察创面愈合情况,测定创面愈合率,HE染色观察创面组织病理变化,ELISA检测创面组织中IL-1β、TNF-α含量,Western blotting检测创面组织中NLRP3、Caspase-1蛋白法表达情况。结果:空白对照组兔创面结痂、愈合的速度最快;模型组兔创面红肿明显,愈合的速度最慢,渗血、渗液较多,后期可见明显化脓;马勃油膏组和紫草生肌搽剂组兔创面渗血、渗液较少,未见化脓,肉芽组织生长旺盛,创面结痂、愈合的速度较快。HE染色显示,空白对照组兔创面较少见炎症细胞浸润,模型组兔创面的炎症细胞浸润程度逐渐严重,而马勃油膏组和紫草生肌搽剂组兔创面的炎症细胞浸润程度逐渐减轻。干预第3、7、14天,马勃油膏组兔的创面愈合率明显高于模型组(P<0.05);马勃油膏组兔创面组织中的IL-1β、TNF-α含量及NLRP3、Caspase-1蛋白表达均明显低于模型组(P<0.05);马勃油膏组兔的创面愈合率、创面组织中的IL-1β、TNF-α含量及创面组织中NLRP3、Caspase-1表达与紫草生肌搽剂组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:马勃油膏可通过干预NLRP3/Caspase-1炎症通路降低兔大肠杆菌感染性创面的炎症因子表达,加速创面愈合,其疗用与紫草生肌搽剂相当。

沉默LncRNA PROX1-AS1通过NLRP3/Caspase-1炎症通路抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭及诱导细胞凋亡的实验研究

目的:研究LncRNA PROX1-AS1对肝癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响及其机制。方法:将si-con、si-LncRNA PROX1-AS1、mimic-con、PROX1-AS1 mimic转染至Huh7中,分别记为si-con组、si-LncRNA PROX1-AS1组、mimic-con组、PROX1-AS1 mimic组;正常培养的细胞作为对照(NC)组。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测LncRNA PROX1-AS1表达水平;四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)检测细胞活性;蛋白质印迹(Western blot)法检测基质金属蛋白酶2(MMP-2)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Cleaved caspase-3)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体含热蛋白结构域3(NLRP3)、前体Caspase-1(pro-Caspase-1)、Caspase-1 p20蛋白表达;Transwell检测细胞迁移和侵袭;流式细胞术检测细胞凋亡;酶联免疫吸附法(ELISA)法检测白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。结果:与正常肝细胞THLE-3相比,肝癌细胞Hep3B、Huh7、MHCC97L中LncRNA PROX1-AS1高表达(P<0.05)。沉默LncRNA PROX1-AS1,细胞活性显著降低,MMP-2、MMP-9表达水平显著降低,细胞迁移和侵袭数显著降低,Cleaved caspase-3表达水平显著升高,细胞凋亡率显著升高,NLRP3、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20表达水平显著降低,IL-6、TNF-α水平显著降低(P<0.05)。结论:沉默LncRNA PROX1-AS1可抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭及诱导细胞凋亡,其机制可能与NLRP3/Caspase-1炎症通路有关。

NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路在小鼠主动脉夹层形成中的作用

目的探讨NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路在小鼠主动脉夹层形成中的作用及机制。方法50只3周龄雄性C57BL/6小鼠(体质量10~13 g)按随机抽样法分为对照组(n=10,无干预)、β-氨基丙腈(β-aminopropionitrile,BAPN)组[n=20,饮水中加入1 g/(kg·d)BAPN]、BAPN+MCC950组[n=20,饮水中加入1 g/(kg·d)BAPN、腹腔注射NLRP3抑制剂MCC95020 mg/(kg·d)]。记录各组小鼠饮水量、体质量、主动脉夹层发生率、夹层相关病死率。采用HE染色观察主动脉壁炎症浸润;弹力纤维(elastic Van Gieson,EVG)染色观察主动脉壁弹力纤维断裂。采用免疫荧光检测NLRP3、IL-1β、α-SMA、OPN的平均荧光强度。采用Western blot检测NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β、α-SMA、OPN表达水平。结果对照组无主动脉夹层发生及死亡,BAPN组主动脉夹层发生率为80%,夹层相关病死率为35%,且主动脉血管壁弹力纤维断裂、明显炎症浸润。与对照组比较,BAPN组中NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β蛋白表达增加,收缩型蛋白α-SMA减少而合成型蛋白OPN增加(P<0.05)。而给予NLRP3特异性抑制剂MCC950后,主动脉夹层发生率下降(80%vs 35%,P=0.004),夹层相关病死率下降(35%vs 15%,P=0.144),血管壁弹力纤维断裂、炎症浸润减少;与BAPN组比较,BAPN+MCC950组NLRP3、Caspase-1、ASC、IL-1β蛋白表达降低,收缩型蛋白α-SMA表达增加而合成型蛋白OPN表达降低(P<0.05)。结论小鼠主动脉夹层的发生与NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症小体通路活化有关,而NLRP3抑制剂MCC950能减少主动脉夹层发生,具有血管保护作用。

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。

苦柯胺B调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD焦亡通路减轻脂多糖诱导的巨噬细胞炎症

目的:探讨苦柯胺B(KB)对脂多糖(LPS)诱导的人单核细胞白血病THP-1细胞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)/消皮素D(GSDMD)焦亡通路的调控作用。方法:THP-1细胞经100 ng/mL佛波酯(PMA)诱导24 h成为巨噬细胞,采用CCK-8法检测KB对细胞活力的影响,确定合适的浓度用于后续实验;由LPS联合三磷酸腺苷(ATP)诱导建立巨噬细胞炎症损伤模型(LPS组),采用不同浓度KB及NLRP3炎症小体抑制剂MCC950处理细胞,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组NLRP3、Caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、白细胞介素(IL)-1β、GSDMD及高迁移率族蛋白B1(HMGB-1)mRNA表达,采用western blotting法检测炎症小体组分及焦亡相关蛋白的表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定细胞上清液IL-1β的含量,检测细胞上清液乳酸脱氢酶(LDH)释放量,Annexin-V-PE/7-AAD染色检测细胞凋亡。结果:KB浓度为12.5~400μmol/L范围内对THP-1细胞活力无明显影响。与对照组(未处理细胞)比较,LPS组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、GSDMD、HMGB-1 m RNA表达上调,经MCC950或KB处理后,上述mRNA表达水平较LPS组下降(均P<0.05)。与对照组比较,LPS组NLRP3、Caspase-1、Cleaved Caspase-1、GSDMD、GSDMD-NT、HMGB1蛋白表达量均较对照组升高,经MCC950或KB处理后上述蛋白表达下调,细胞培养上清液中IL-1β分泌量和LDH释放量降低(均P<0.05),细胞凋亡减少。结论:KB可通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路介导的焦亡来改善LPS诱导的THP-1细胞炎症。

E.coli HPI通过NLRP3/caspase-1信号通路诱导细胞焦亡而促进肠道炎症

目的:探究大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)强毒力岛(high-pathogenicity island,HPI)对细胞焦亡及肠道炎症的影响。方法:用含HPI的E.coli株(HPI+)、HPI缺失的E.coli株(△HPI)和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)分别处理昆明小鼠和IPEC-J2细胞(猪小肠上皮细胞)。测定小鼠肠道乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、IgA表达和分泌性IgA(secretory IgA,SIgA)含量;HE和TUNEL染色观察肠道损伤;RT-qPCR、免疫组织化学染色和Western blot检测小鼠肠组织和IPEC-J2细胞中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)/caspase-1信号通路关键调控点的表达;ELISA检测小鼠血清和IPEC-J2细胞培养上清液中白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18含量;共聚焦显微镜观察NLRP3与caspase-1的共定位。siRNA沉默IPEC-J2细胞的NLRP3,验证NLRP3在E.coli HPI感染中的关键调控功能。结果:相对于△HPI感染,E.coli HPI显著降低小鼠肠道SOD活性,增加IgA+B细胞,并促进LDH的释放和SIgA的分泌;ELISA、HE染色和TUNEL染色结果显示,E.coli HPI促进了小鼠肠道上皮细胞DNA断裂、组织损伤和炎症;Western blot结果显示,相对于△HPI,E.coli HPI感染使得小鼠肠道消皮素D的N端片段(gasdermin D N-terminal fragment,GSDMD-N)蛋白水平显著升高;RT-qPCR和免疫组织化学染色结果显示,E.coli HPI显著促进了小鼠肠道和IPEC-J2细胞中NLRP3、含caspase募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain,ASC)、caspase-1、GSDMD、IL-1β和IL-18的mRNA和蛋白表达,IL-1β和IL-18分泌增加;共聚焦显微镜观察发现,相对于△HPI感染,E.coli HPI显著促进了NLRP3炎症小体的组装,使得NLRP3与caspase-1发生共定位;此外,在NLRP3沉默的IPEC-J2细胞中观察到E.coli HPI诱导的细胞炎症、细胞损伤及NLRP3/caspase-1信号通路的激活被缓解。结论:HPI的存在增强了E.coli的毒力水平,促进肠道炎症;NLRP3/caspase-1信号通路调控的细胞焦亡参与了E.coli HPI诱导的肠道损伤。

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。

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。

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。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症模型的制备与评价

目的探讨自身免疫性甲状腺炎伴发抑郁症动物模型的制备与评价,并基于NOD样受体蛋白-3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)/含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)/消皮素D(gasdermin D,GSDMD)通路加以验证。方法32只NOD.H-2H4小鼠随机分为正常组(N组)、抑郁组(DP组)、自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症组(AIT+DP组)、自身免疫性甲状腺炎组(AIT组),每组8只。N组正常饲养,DP组采取5周慢性不可预知温和刺激(chronic unpredictable mild stress,CUMS),AIT组予0.05%碘化钠水溶液建立自身免疫性甲状腺炎模型,AIT+DP组在建立AIT动物模型基础上施加5周CUMS建立AIT+DP动物模型。通过观测小鼠甲状腺组织结构及淋巴细胞浸润情况和血清甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)和甲状腺球蛋白抗体(anti-thyroid autoantibodies,TGAb)水平评价小鼠自身免疫性甲状腺炎模型是否制备成功;通过测定体重、糖水偏好率、旷场行为学(中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间),大脑皮质、海马病理变化及大脑皮质小胶质细胞焦亡相关蛋白水平评价小鼠抑郁状态。模型小鼠同时符合上述自身免疫性甲状腺炎与抑郁症相关指标检测,则表明AIT+DP动物模型制备成功。结果与N组比较,AIT组与AIT+DP组血清TGAb、TPOAb水平显著增加(P<0.01),甲状腺可见大量炎细胞浸润,DP组与AIT+DP组小鼠中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间有不同程度降低,大脑皮质神经胶质细胞增多,神经元细胞减少,伴有部分细胞核萎缩,NLRP3、IL-1β、Caspase-1、GSDMD-N蛋白表达水平显著上调,AIT+DP组尤为明显(P<0.01)。结论0.05%碘化钠水溶液与CUMS可较好地模拟AIT+DP模型动物外在表现与内在指标变化,可为AIT+DP疾病的研究提供动物模型参考。

中药通过调控NLRP3/caspase-1通路干预溃疡性结肠炎研究进展

溃疡性结肠炎是一种慢性非特异性炎症性肠道疾病,被世界卫生组织列为现代难治疾病之一,具有病程长,治疗难度大,易致癌等特点,其主要病理机制是肠道炎症和黏膜损伤的复发-缓解过程,其中炎症反应的“级联效应”发挥了重要作用,细胞焦亡是一种新型的促炎性细胞程序性细胞死亡,主要由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)蛋白发挥效应。研究发现,由NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/caspase-1信号通路激活的细胞焦亡机制与溃疡性结肠炎密切相关,有望成为治疗溃疡性结肠炎药物研发的筛选靶点。近年来,诸多基础研究探索中医药通过调控NLRP3/caspase-1信号通路介导的细胞焦亡治疗溃疡性结肠炎的作用及机制,本文对其作用机制及靶向调控该通路的中医药研究进展进行综述,以期为溃疡性结肠炎疾病的防治提供新的治疗策略和思路。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨电针“四神聪”“风池”改善血管性痴呆大鼠认知功能障碍的作用机制

目的:基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)/胱天蛋白酶-1(Caspase-1)/焦孔素D通路(GSDMD),探讨电针“四神聪”、“风池”改善血管性痴呆(VD)大鼠认知功能障碍的可能作用机制。方法:将64只Morris水迷宫筛选后的雄性SD大鼠随机分为空白组12只、假手术组12只、造模组40只。采用四血管阻断法(4-VO)建立VD大鼠模型,造模成功的24只大鼠随机分为模型组、电针组各12只,电针组取“四神聪”、“风池”穴(连续波,频率2 Hz,强度1 mA),每日1次,30 min/次,连续21 d。假手术组和模型组相同抓取固定,不予任何治疗。Morris水迷宫试验、新物体认知试验评估造模前后及干预后大鼠的学习记忆能力;HE染色观察海马组织病理变化;ELISA法检测海马组织及血清中白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)水平;免疫组化检测海马组织中NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Caspase-1和GSDMD蛋白表达;蛋白质印迹法检测海马组织中NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达。结果:与假手术组对比,模型组大鼠逃避潜伏期延长及穿越平台次数减少、新物体识别指数(RI)降低(P<0.01);模型组大鼠海马神经元排列紊乱,细胞结构不同程度受损;IL-1β、IL-18水平升高(P<0.01);NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达上调(P<0.01,P<0.05)。与模型组对比,电针组大鼠逃避潜伏期显著缩短及穿越平台次数增加、新物体识别指数(RI)升高(P<0.01);电针组海马神经元整体形态较规则,核固缩、凋亡小体和炎性细胞数量减少;IL-1β、IL-18水平降低(P<0.01);NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1 p20、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达下调(P<0.01,P<0.05)。结论:电针“四神聪”、“风池”可改善VD大鼠认知功能障碍,其作用机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路,从而改善炎症,减轻神经细胞焦亡相关。

风咳汤通过SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路减轻咳嗽变异性哮喘大鼠气道炎症

目的探讨风咳汤对咳嗽变异性哮喘(CVA)大鼠气道炎症及肺功能的改善作用及机制。方法采用卵蛋白(OVA)和氢氧化铝混合物1 mL皮下注射致敏后再以雾化的OVA激发哮喘建立CVA大鼠模型,分别给予风咳汤低剂量、高剂量和地塞米松进行治疗,正常对照组与模型组灌胃相应体积生理盐水。Diff-Quick法进行肺泡灌洗液(BALF)中炎症细胞计数,ELISA法检测各组大鼠BALF上清液中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-22(IL-22)含量;观察大鼠肺组织病理学变化;检测大鼠肺组织中SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路中的相关蛋白和基因表达水平;检测肝组织中Caspase-1的活性。结果与正常组比较,模型组大鼠炎症细胞数量、炎症因子含量和HE染色显示的病理改变都显著升高,SIRT1表达水平下降,NF-κB、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的蛋白水平和mRNA水平显著升高(P<0.05)。与模型组相比,风咳汤高剂量可以显著降低炎症细胞数和炎症因子含量,改善肺组织的病理改变,升高SIRT1的表达水平同时降低NF-κB、NLRP3、ASC和IL-1β的蛋白水平及mRNA水平,其作用与地塞米松相当。此外,风咳汤还可以降低Caspase-1的活性。结论风咳汤可以通过SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路有效改善CVA大鼠气道炎症,改善肺功能。

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。

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。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路对泼尼松联合淫羊藿苷提高激素抵抗型肾病综合征疗效的机制研究

目的:探讨泼尼松联合淫羊藿苷(icariin,ICA)对激素抵抗型肾病综合征(SRNS)的治疗作用及可能的分子机制。方法:体内实验用阿霉素建立大鼠模型,将大鼠分为空白组、模型组、泼尼松组(6.3 mg·kg^(-1)·d^(-1))、联合组(泼尼松6.3 mg·kg^(-1)·d^(-1)+淫羊藿苷50 mg·kg^(-1)·d^(-1)),各给药组分别予相应药物灌胃,连续6周。CBB法检测大鼠24小时尿蛋白;全自动血液生化分析仪检测大鼠白蛋白、总胆固醇、甘油三酯、肌酐、尿素氮;HE、Masson染色检测大鼠肾组织形态学变化;免疫组化及Western blot检测GR-α、GR-β、NLRP3、caspase-1、GSDMD的表达。体外实验用阿霉素诱导HK-2细胞损伤模型,分为空白组、模型组、联合组和NLRP3沉默组,Rt-PCR检测GR-α、GR-β、caspase-1、GSDMD mRNA的表达,Western blot检测GR-α、GR-β、caspase-1、GSDMD蛋白的表达。结果:体内实验中,与空白组比较,模型组大鼠的体质量减轻,24小时尿蛋白增多,白蛋白减少,总胆固醇、甘油三酯、肌酐、尿素氮升高,肾小管萎缩,肾间质区水肿,其中炎症细胞浸润明显,有纤维组织增生,肾组织中GR-β、NLRP3、caspase-1、GSDMD的水平上升,GR-α的水平降低(P<0.01);与模型组比较,联合组大鼠的体质量增加,24小时尿蛋白减少,白蛋白增多,总胆固醇、甘油三酯、肌酐、尿素氮降低,肾小管萎缩减轻,肾间质炎症细胞浸润减少,肾组织中GR-β、NLRP3、caspase-1、GSDMD的水平降低,GR-α的水平升高(P<0.01)。体外实验中,与空白组比较,模型组GR-β、caspase-1、GSDMD的mRNA及蛋白表达增加(P<0.01),GR-α的m RNA及蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,联合组及NLRP3沉默组GR-β、caspase-1、GSDMD的mRNA及蛋白表达减少(P<0.01),GR-α的m RNA及蛋白表达增加(P<0.01)。结论:泼尼松联合ICA对SRNS大鼠的肾脏具有保护作用,可以提高SRNS大鼠的疗效,其机制可能与NLRP3/caspase-1/GSDMD通路相关。

基于NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路探讨双硫仑改善HFpEF大鼠心功能的机制

目的:探讨双硫仑(DSF)在高脂饮食(HFD)和一氧化氮阻滞剂Nω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME诱导的射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)大鼠模型中的作用及可能的机制。方法:通过HFD+L-NAME构建HFpEF大鼠模型;将SD大鼠随机分为三组:control组(给予正常饮食和水喂养)、HFpEF组(给予HFD和含0.5 g/L L-NAME的饮用水喂养)和DSF+HFpEF组(在HFD+L-NAME的基础上给予DSF治疗)。5周后,使用超声心动图和运动力竭实验检测心功能;苏木素-伊红和麦胚凝集素染色检测心肌病理改变;Masson染色检测心肌纤维化程度;TUNEL染色观察细胞凋亡水平;Western blot检测心肌中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、cleaved caspase-1和消皮素D的N端片段(GSDMD-N)蛋白水平;ELISA检测血清N末端脑利尿钠肽前体(NT-proBNP)水平及心肌中白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18含量。结果:与control组相比,HFpEF组大鼠体重、收缩压、舒张压、E/E'比值、舒张期左心室前壁厚度(LVAWd)和血清NT-proBNP水平均显著升高(P<0.05),E/A比值和整体纵向应变(GLS)绝对值均显著降低(P<0.05);与HFpEF组相比,DSF+HFpEF组大鼠体重、E/E'比值、舒张压和血清NTproBNP水平均显著降低(P<0.05),E/A比值和GLS绝对值显著升高(P<0.05),收缩压、舒张期左心室后壁厚度(LVPWd)和左心室射血分数(LVEF)无显著改变(P>0.05)。与control组相比,HFpEF组大鼠心肌纤维化面积、心肌细胞横截面积和凋亡率均显著升高(P<0.05),DSF+HFpEF组大鼠上述指标均显著下降(P<0.05)。Western blot和ELISA结果显示,与control组相比,HFpEF组大鼠心肌中NLRP3、cleaved caspase-1和GSDMD-N蛋白水平及炎症因子IL-1β和IL-18含量均显著升高(P<0.05);与HFpEF组相比,DSF+HFpEF组大鼠上述指标均显著下降(P<0.05)。结论:DSF可改善HFpEF大鼠心功能,抑制心肌重构,其机制可能与抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路、减轻心肌炎症反应有关。

益母草碱调节IRE1α/TXNIP/NLRP3信号通路对急性呼吸窘迫综合征大鼠炎症反应的影响

目的探究益母草碱调节IRE1α/TXNIP/NLRP3信号通路对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)大鼠炎症反应的影响。方法将大鼠随机分为空白组、模型组、益母草碱低剂量组、益母草碱高剂量组、联用HY-N2485组(高剂量益母草碱+NLRP3激活剂)。检测大鼠肺功能;血气分析仪检测氧分压(PaO_(2))和二氧化碳分压(PaCO_(2));ELISA法检测肺泡灌洗液白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;检测肺组织干湿比;检测肺组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性;HE染色观察大鼠肺组织病理形态;Western blotting检测肺组织中IRE1α、TXNIP、NLRP3、Caspase-1、Cleaved Caspase-3蛋白表达。结果与空白组相比,模型组肺组织形态有明显损伤,PEF、FVC和FEV0.3/FVC水平、PaO_(2)、OI水平、肺泡灌洗液IL-10水平、肺组织CAT和SOD活性降低,PaCO_(2)水平、肺泡灌洗液IL-1β、IL-6、TNF-α水平、肺组织病理评分、肺组织MDA含量、IRE1α、TXNIP、NLRP3、Caspase-1、Cleaved Caspase-3蛋白表达水平升高(P<0.05);与模型组相比,益母草碱低、高剂量组大鼠肺组织损伤明显减轻,PEF、FVC和FEV0.3/FVC水平、PaO_(2)、OI水平、肺泡灌洗液IL-10水平、肺组织CAT和SOD活性升高,PaCO_(2)水平、肺泡灌洗液IL-1β、IL-6、TNF-α水平、肺组织病理学评分、肺组织MDA含量、IRE1α、TXNIP、NLRP3、Caspase-1、Cleaved Caspase-3蛋白表达水平降低(P<0.05);HY-N2485可减弱益母草碱对ARDS大鼠的改善作用(P<0.05)。结论益母草碱可降低ARDS大鼠炎症和氧化应激,减轻肺组织损伤,改善肺功能,可能与抑制IRE1α/TXNIP/NLRP3信号通路有关。

基于NLRP3/Caspase-1通路探讨薏苡仁多糖对溃疡性结肠炎体外炎症模型的干预作用及机制

目的:从炎症理论角度出发,探讨薏苡仁多糖(Coixan)对溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)体外炎症模型的干预作用及其机制。方法:体外培养NCM460细胞,采用不同剂量(0、2.5、5、10、20和40μg/mL)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导NCM460细胞,筛选出最佳诱导剂量(20μg/mL);用不同浓度(0、5、10、20、40和80μg/mL)的Coixan诱导NCM460,筛选出最佳促增殖浓度(10、20、40μg/mL)。实验随机设为空白组、模型组(LPS诱导)、LPS+Coixan低、中、高剂量(10、20、40μmol/L)组,LPS+柳氮磺吡啶(sulfasalazine,SASP)(200μg/mL)组,除空白组外用LPS(20μg/mL)刺激48 h建立UC体外细胞炎症模型后,分别以薏苡仁多糖及SASP进行48 h干预治疗后,ELISA法检测细胞上清液中炎症因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平;免疫荧光检测焦亡相关蛋白Caspase-1荧光的表达量;采用qRT-PCR技术检测各组NCM460中NLRP3/Caspase-1通路中焦亡相关NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β基因表达水平的影响;Western blot技术检测各组焦亡相关NLRP3、Caspase-1、IL-1β蛋白表达水平的影响。结果:与0μg/mL比较(20μg/mL)LPS诱导48 h对NCM460细胞生长抑制较为适中(P<0.01),同时,干预48 h时,炎症因子IL-1β、TNF-α含量明显升高(P<0.01),因此,选择(20μg/mL)LPS诱导48 h作为造模方式。与0μmol/L的Coixan相比,当Coixan浓度为10、20,40μmol/L时,细胞存活率增高,特别是Coixan浓度为10、20μmol/L(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组中炎症因子IL-1β、TNF-α的含量,NLRP3、Caspase-1β、IL-1β蛋白和NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β基因表达均显著升高(P<0.01);与模型组比较,药物干预组中,中、高剂量组和柳氮磺吡啶组中细胞IL-1β、TNF-α分泌量减少,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,药物干预组中,高剂量组和柳氮磺吡啶组中焦亡相关蛋白Caspase-1表达水平明显下调(P<0.01);与模型组比较,药物干预组中,低、中、高剂量组和柳氮磺吡啶组中NLRP3、Caspase-1蛋白和基因表达明显降低(P<0.05或P<0.01),药物干预组中,高剂量组、柳氮磺吡啶组中GSDMD-N、IL-1β基因表达均显著降低(P<0.01);与模型组比较,药物干预组中,中、高剂量组和柳氮磺吡啶组中焦亡相关蛋白(NLRP3,Caspase-1,IL-1β)表达水平明显下调(P<0.01)。结论:薏苡仁多糖可能通过下调焦亡相关因子NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β的表达水平,从而抑制人结肠上皮细胞的细胞焦亡,发挥人结肠上皮细胞保护作用。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路探讨芍药苷对雄性大鼠急性辐射诱导的心脏损伤的作用和机制

目的基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路探讨芍药苷(PF)对雄性大鼠急性辐射诱导的心脏损伤的作用和机制。方法将雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组(Con组)、单纯照射20Gy组(Mod组)和芍药苷低剂量+20Gy照射组(L组)、芍药苷中剂量+20Gy照射组(M组)、PF高剂量+20Gy照射组(H组)。采用6 MV X线经心前区照射(单次20 Gy)制作心肌损伤模型。PF组自照射前7 d开始至照射后7 d,隔天灌胃(芍药苷低剂量组为25.0 mg/kg、中剂量组为50.0 mg/kg、高剂量组为75.0 mg/kg),Con组和Mod组以同样方式予生理盐水。用ELISA法检测血清中的IL-1β、IL-18表达水平;用HE染色法观察心肌组织的病理损伤情况;用WB法和IHC法检测心肌组织中的NLRP3、caspase-1、GSDMD、IL-1β蛋白表达水平。结果与Con组相比,Mod组血清中的IL-1β、IL-18表达水平明显升高(P<0.05)。与Mod组比,PF组血清中的IL-1β、IL-18表达水平降低;与Con组比,Mod组的心肌细胞广泛大片状坏死、断裂,排列紊乱,心肌间质有大量炎性细胞浸润,横纹肌消失;与Mod组比,随着PF剂量升高,细胞逐渐恢复正常,排列整齐,心肌炎性细胞浸润减轻;与Con组相比,PF组心肌组织中的NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β表达水平明显升高(P<0.05);与Mod组比,随着PF剂量升高,Mod组心肌组织中的NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β表达水平降低。结论芍药苷可减少辐射诱导的心肌损伤引起的心肌炎症及心肌细胞焦亡,起到心肌保护作用。NLRP3炎症小体可作为辐射诱导的心肌损伤潜在治疗靶点。