NLRP3炎症小体抑制剂在心血管疾病应用中的研究进展

NLRP3炎症小体是一类多聚蛋白复合物,可提供反应平台快速诱导对感染和无菌损伤的炎症反应。研究表明NLRP3炎症小体参与心血管事件发生发展,其抑制剂的研发已成为当前心血管疾病治疗领域研究热点。本文以NLRP3为切入点,总结NLRP3在心血管系统中激活机制、发挥的关键调控作用以及NLRP3炎症小体抑制剂最新研究进展,以期为NLRP3炎症小体为靶点的心血管疾病抗炎药物研发提供参考。

NLRP3炎症小体抑制剂研究进展

NLRP3是一种重要的胞内模式识别受体,可以与ASC及pro-caspase-1形成炎症小体,促进IL-1β和IL-18等炎性介质的成熟和分泌,从而促进炎症反应.NLRP3炎症小体活化失调与多种人类重大疾病密切相关,如痛风、动脉粥样硬化、神经退行性疾病和2型糖尿病等.因此NLRP3炎症小体是上述疾病的潜在干预靶点,许多NLRP3炎症小体抑制剂对相关疾病表现出良好的预防或者治疗效果.本文对NLRP3炎症小体抑制剂最近的研究进展进行简要综述.

NLRP3炎症小体抑制剂MCC950改善非酒精性脂肪性肝炎形成的机制研究

目的:研究NLRP3炎症小体小分子抑制剂MCC950在蛋氨酸胆碱缺乏(MCD)饲料诱导小鼠非酒精性脂肪性肝类(NASH)形成中的作用及分子机制。方法:C57BL/6小鼠用MCD饲料喂养4周的方式构建小鼠NASH模型。将实验分为Control组、单纯MCD饲养组(MCD组)以及MCD饲养且每隔2周经腹腔注射50 mg/kg的MCC950(MCC950组),4周后,测量各组小鼠及小鼠肝脏的质量,HE染色检测肝组织的病理改变,ELISA法检测血清中炎症因子IL-1β和TNF-α水平。提取小鼠肝脏枯否细胞(KCs),检测NLRP3、NLRP3上游因子TLR4以及NLRP3下游因子IL-1β和IL18的蛋白表达。结果:C57BL/6小鼠通过MCD饲料喂养4周的方式成功构建小鼠NASH模型,体现在MCD组小鼠肝细胞气球样改变、大量炎症细胞浸润以及大量纤维结缔组织增生,血清炎症因子显著升高。MCD喂养也诱导KCs NLRP3活化以及下游细胞因子IL-1β和IL18的表达。MCC950组小鼠质量和肝脏质量显著高于MCD组,肝脏病理改变也显著减轻,炎症细胞浸润减少,纤维结缔组织增生减少。腹腔注射MCC950可以显著抑制MCD喂养介导的小鼠KCs NLRP3的活化,抑制下游细胞因子IL-1β和IL18的表达,但对NLRP3上游因子TLR4的表达无显著影响。结论:MCC950可以显著抑制MCD诱导的小鼠NASH形成,其分子机制可能与MCC950靶向抑制KCs NLRP3活化相关。

茶多酚通过抑制NLRP3炎症小体改善脓毒症小鼠的急性肺损伤

目的探讨茶多酚(TP)对NLRP3炎症小体的调控作用机制以及其对脓毒症相关急性肺损伤的治疗效用。方法将60只C57BL/6小鼠随机平均分为假手术组(单纯开腹探查盲肠后即关腹)、盲肠结扎穿孔组(开腹暴露并游离盲肠后行盲肠结扎与穿孔操作后关腹)以及盲肠结扎穿孔+TP治疗组(盲肠结扎穿孔前1周予TP灌胃),每组20只。建模完成后绘制生存曲线评估各组小鼠对脓毒症打击的耐受情况。测定各组小鼠肺湿/干质量比值、肺组织髓过氧化物酶(MPO)水平,并对肺组织进行HE染色和急性肺损伤评分,评估肺损伤程度。ELISA法测定肺组织内IL-1β、TNF-α及IL-6表达水平;蛋白免疫印迹实验检测肺组织内NLRP3、caspase-1 p10及ASC蛋白表达水平;免疫组化染色测定肺组织内MPO、caspase-8及NLRP3蛋白表达,评估各组小鼠肺内炎症情况。检测肺组织内MDA及H2O2以评估氧化应激水平;免疫荧光共染NLRP3和NOX4蛋白以探讨二者表达及共定位。结果TP治疗组小鼠术后72 h死亡率、小鼠肺湿/干质量比值、肺组织MPO水平以及急性肺损伤评分均较盲肠结扎穿孔组小鼠显著下降(P<0.05);TP治疗组小鼠肺组织内IL-1β、TNF-α及IL-6、NLRP3、caspase-1 p10、ASC等蛋白表达水平亦较盲肠结扎穿孔组小鼠显著降低(P<0.05);氧化应激相关检测结果提示,TP治疗组小鼠肺组织内MDA及H2O2水平较盲肠结扎穿孔组小鼠显著减低(P<0.05);免疫荧光共染则提示TP治疗组小鼠NOX4蛋白与NLRP3蛋白在肺组织内的表达和共定位较盲肠结扎穿孔组小鼠减少。结论TP可通过抑制NLRP3炎症小体相关炎症改善盲肠结扎穿孔诱导的小鼠脓毒症肺损伤,且这一调控机制可能与其对肺组织内氧化应激相关蛋白NOX4的表达抑制相关。

维生素D通过抑制NLRP3炎症小体的活化改善肾脏缺血再灌注损伤

目的:探讨维生素D(VD)在肾脏缺血再灌注(I/R)损伤中的作用及相关机制。方法:将48只雄性C57BL/6J小鼠分为4组:假手术组(Sham组)、活性VD类似物阿法骨化醇处理组(VD组)、肾缺血再灌注损伤组(I/R组)、阿法骨化醇处理的I/R组(I/R+VD组)。I/R损伤造模24 h后处死各组小鼠,收集外周血,检测血尿素氮(BUN)、血清肌酐(SCr)和炎症因子IL-1β、IL-18、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;收集各组小鼠肾组织,TUNEL染色法检测各组小鼠肾组织细胞凋亡水平,免疫组织化学检测肾组织中NOD样受体蛋白3(NLRP3)的表达阳性率;Western blot检测各组小鼠肾组织中NLRP3炎症小体相关因子NLRP3、GSDMD-N、cleaved Caspase-1及NF-κB p65、IκBα的蛋白表达水平。结果:与Sham组比较,VD组血清中BUN、SCr和IL-1β、IL-18及TNF-α水平差异无统计学意义(P>0.05),I/R组与I/R+VD组明显升高(P<0.05);与I/R组比较,I/R+VD组BUN、SCr和IL-1β、IL-18及TNF-α水平显著降低(P<0.05);与Sham组比较,VD组小鼠肾组织中TUNEL阳性率与NLRP3表达差异无统计学意义(P>0.05),I/R组与I/R+VD组明显升高(P<0.01),与I/R组比较,I/R+VD组的TUNEL阳性率与NLRP3表达均显著降低(P<0.05);Western blot检测结果显示,与Sham组相比,VD组小鼠肾组织中NLRP3、GSDMD-N、cleaved Caspase-1、IL-1β和NF-κB p65、IκBα的蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05),I/R组与I/R+VD组除IκBα蛋白表达明显降低外(P<0.05),其他蛋白表达水平均明显升高(P<0.05);与I/R组比较,I/R+VD组中NLRP3、GSDMD-N、cleaved Caspase-1和IL-1β和NF-κB p65蛋白表达水平均明显降低(P<0.05),IκBα蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:VD可通过抑制NF-κB途径介导的NLRP3炎症小体激活,减轻I/R损伤的炎症反应,发挥肾脏保护作用。

α-倒捻子素通过NF-κB途径抑制LPS/ATP诱导的小胶质细胞中NLRP3炎症小体的激活

目的探究α-倒捻子素(α-mangostin)在脊髓损伤后小胶质细胞炎症模型中作用及相关机制。方法体外培养小鼠小胶质细胞系BV-2细胞,利用脂多糖和三磷酸腺苷(LPS/ATP)联合诱导的方式建立BV-2炎症模型。CCK-8法检测不同浓度(0、10、20、40、80μmol/L)的α-mangostin对LPS/ATP刺激下的细胞增殖活力影响以筛选适宜的α-mangostin浓度范围;将BV-2细胞分为Ctrl组、LPS/ATP组、40μmol/Lα-mangostin组和不同浓度(10、20、40μmol/L)的α-mangostin干预组(分别记为LPS/ATP+10μmol/Lα-mangostin组、LPS/ATP+20μmol/Lα-mangostin组与LPS/ATP+40μmol/Lα-mangostin组)。ELISA实验检测各组BV-2细胞上清液中促炎因子白介素-6/1β/18(IL-6、IL-1β、IL-18)和肿瘤坏死因子(TNF-α)含量,Western blot检测各组细胞中NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体相关蛋白NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、裂解型半胱氨酸蛋白酶1(cleaved caspase-1)和白介素1β(IL-1β)表达及核因子κB(NF-κB)途径中p65的磷酸化水平(p-p65/p65)和BV-2细胞核中p65的表达。结果与Ctrl组相比,LPS/ATP组细胞增殖活力明显降低(P<0.05),但低浓度(10、20、40μmol/L)的α-mangostin可显著改善LPS/ATP对小胶质细胞增殖活力的抑制作用(P<0.05),但高浓度(80μmol/L)α-mangostin可促进LPS/ATP对小胶质细胞的损伤(P<0.05)。与Ctrl组相比,40μmol/Lα-mangostin组小胶质细胞上清液中炎症因子IL-6、IL-1β、IL-18、TNF-α含量和细胞中NLRP3、ASC、cleaved caspase-1、IL-1β和p-p65/p65比值及细胞核中p65蛋白均无明显改变(P>0.05),而LPS/ATP组均显著增加(P<0.05);与LPS/ATP组相比,不同浓度α-mangostin干预组中IL-6、IL-1β、IL-18、TNF-α含量和BV-2细胞中NLRP3、ASC、cleaved caspase-1、IL-1β和p-p65/p65比值及细胞核中p65蛋白表达随α-mangostin浓度的增加而依次降低,其中以LPS/ATP+40μmol/Lα-mangostin组的降低程度最为明显(P<0.01)。结论α-mangostin可通过NF-κB途径抑制BV-2细胞中NLRP3炎性小体活化所介导的神经炎症反应。

κ-阿片受体激动剂对体外循环大鼠肺细胞焦亡和NLRP3炎症小体的影响

目的通过观察κ-阿片受体(KOR)激动剂U50488H对心肺转流(CPB)大鼠肺组织NLRP3炎症小体和细胞焦亡的影响,探讨U50488H减轻CPB致急性肺损伤(ALI)的可能机制。方法24只成年雄性清洁级SD大鼠,350~450 g,随机分为假手术组(Sham组)、CPB组和CPB+KOR激动剂组(U50448H组),每组8只。U50448H组于CPB前30 min静脉注射1.5 mg/kg U50488H。分别于CPB后0 h、1 h和2 h各时点行动脉血气分析,计算肺泡-动脉氧分压差(AaDO2)和呼吸指数(RI)。三组大鼠均在停CPB后2 h时处死,取完整右肺下叶,采用重力法测定血管外肺水(EVLW),HE染色观察肺组织形态学变化。采用ELISA方法检测血浆脂多糖(LPS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素(IL)-6和IL-4的含量,Western blot测定肺组织GSDMD-C、GSDMD-N和NLRP3、半胱氨酸天冬氨酸酶前体(pro-Caspase-1)蛋白的表达。结果CPB组大鼠在CPB后0 h、1 h和2 h各时点的AaDO2和RI、LPS明显高于Sham组(P<0.05);U50488组三个时点的AaDO2和RI、LPS明显低于CPB组(P<0.05)。与Sham组比较,CPB组大鼠EVLW、血浆TNF-a和IL-6、肺组织GSDMD-C、GSDMD-N和NLRP3、pro-Caspase-1表达明显增高,血浆IL-4水平明显降低,其差异有统计学意义(P<0.05);而U50488组上述指标与Sham组无明显差异(P>0.05)。CPB组大鼠出现了严重的肺损伤和肺泡内充血/出血,并伴有广泛的炎症细胞浸润,U50448H组肺损伤明显减轻。结论KOR激动剂U50488H对CPB所致ALI期间NLRP3炎性小体诱导的细胞焦亡具有抑制作用,从而减轻了CPB后的肺损伤。

HDAC3抑制剂RGFP966通过下调TGF-β1/SMAD3/STAT-1信号通路抑制AIM2炎症小体活化和EMT缓解子宫内膜纤维化

目的探讨HDAC3抑制剂RGFP966缓解子宫内膜纤维化的分子机制。方法将18只6~8周雌性SD大鼠随机分为3组,Control组、IUA模型组(即宫内粘连大鼠模型组)、RGFP966治疗组(IUA模型组给予HDAC3抑制剂RGFP966治疗),每组6只。建立IUA大鼠模型。ELISA测定大鼠血清炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平。qPCR法测定大鼠子宫内膜组织上皮间质转化标志物E-cadherin、N-cadherin、α-SMA、Vimentin mRNA相对表达水平。蛋白质印迹法测定大鼠子宫内膜组织TGF-β1、SMAD3、p-STAT-1、STAT-1、AIM2、IL-18、cleaved-IL-1β、IL-1β的表达水平。结果与Control组相比,IUA模型组大鼠子宫角壁变薄,血清炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高(P<0.05);E-cadherin mRNA相对表达水平降低,N-cadherin、α-SMA、Vimentin mRNA相对表达水平升高(P<0.05);TGF-β1、SMAD3、p-STAT-1蛋白质表达水平增强(P<0.05);AIM2、IL-18、cleaved-IL-1β的表达水平增强(P<0.05)。与IUA模型组相比,RGFP966治疗组部分逆转(P<0.05)了上述指标。STAT-1和IL-1β的表达水平在上述3个分组中无明显差异(P>0.05)。结论HDAC3的抑制剂RGFP966可通过下调TGF-β1/SMAD3/STAT-1信号通路抑制AIM2炎症小体和EMT,缓解子宫内膜纤维化。

miR-30b通过抑制NLRP3炎症小体激活降低心肌缺血再灌注损伤研究

目的:探究miR-30b通过靶向抑制NLRP3炎症小体的激活来降低心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤的作用机制。方法:选取50只SD大鼠纳入研究,随机将大鼠分为Sham组(假手术组)、MIRI组(模型组)、miR-30b mimics组(miR-30b过表达组)、CY-09组(NLRP3信号通路抑制剂组)、miR-30b+CY-09组(miR-30b过表达+NLRP3信号通路抑制剂组),每组10只大鼠;RT-PCR检测各组大鼠心肌组织内miR-30b相对表达;超声心动图检测大鼠心功能参数(LVEDP、LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax);ELISA法检测大鼠心肌组织损伤标志物(CK-MB、LDH、cTnI)水平;HE染色分析大鼠心肌组织病理形态;TUNEL法检测大鼠心肌细胞凋亡;Western-blot检测心肌组织炎症小体NLRP3信号通路相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达。结果:与Sham组相比,MIRI模型可以下调大鼠心肌组织内miR-30b的mRNA表达(P<0.05);miR-30b的过表达可以上调大鼠心肌组织内miR-30b的mRNA表达(P<0.05);与Sham组相比,MIRI模型的建立可以上调心功能参数LVEDP、心肌损伤因子(CK-MB、LDH、cTnI)水平及心肌细胞凋亡能力,下调心功能参数(LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax)(P<0.05);miR-30b过表达质粒转染及NLRP3信号通路被阻断均可以下调心功能参数LVEDP、心肌损伤因子(CK-MB、LDH、cTnI)水平及心肌细胞凋亡能力,上调心功能参数(LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax)(P<0.05);二者联合可以进一步下调心功能参数LVEDP、心肌损伤因子(CK-MB、LDH、cTnI)水平及心肌细胞凋亡能力,上调心功能参数(LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax)(P<0.05)。Sham组大鼠心肌形态较为正常;MIRI模型的建立可以导致心肌组织排列紊乱,出现心肌纤维断裂、心肌细胞空泡化及炎性细胞浸润的现象;miR-30b过表达质粒转染及NLRP3信号通路被阻断均可以改善MIRI大鼠心肌组织病理形态,二者联合组大鼠心肌形态改善力度最大;与Sham组相比,MIRI模型的建立可以上调大鼠心肌组织内NLPR3炎症小体信号通路关键蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1的表达(P<0.05);miR-30b过表达质粒转染及NLRP3信号通路被阻断均可以下调大鼠心肌组织内NLRP3、ASC、Caspase-1的表达(P<0.05);二者联合可以进一步降低大鼠心肌组织内NLRP3、ASC、Caspase-1的表达(P<0.05)。结论:miR-30b通过靶向抑制MLPR3炎症小体的激活改善缺血再灌注损伤所引起的心脏功能低下、心肌细胞损伤加剧的表现,对缺血再灌注损伤的心肌组织起到保护作用,值得临床进一步研究。

复方鱼桔颗粒通过抑制BMDM中NLRP3炎症小体激活发挥抗炎效果的作用机制研究

目的:研究复方鱼桔颗粒(FFYJ)对脂多糖(LPS)诱导的原代骨髓来源的巨噬细胞(BMDM)炎症模型的影响,及其对巨噬细胞中核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体信号通路的干预作用。方法:从C57BL/6小鼠腿部骨髓中提取并分离出原代细胞,经50 ng/ml M-CSF诱导7 d后得到BMDM。分为对照组(Control)、模型组(LPS+ATP)、FFYJ低剂量组(FFYJ 50μg/ml)、FFYJ中剂量组(FFYJ 100μg/ml)、FFYJ高剂量组(FFYJ 200μg/ml)、阳性药地塞米松组(DEX)。FFYJ治疗组和阳性药组预处理BMDM 1 h后开始造模。乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测各组细胞上清中LDH的含量;ELISA检测各组细胞上清中炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6和IL-1β的含量;qRT-PCR检测各组细胞中TNF-α、IL-6和IL-1β mRNA水平;Western blot检测各组细胞中NF-κB、p-NF-κB、NLRP3、Caspase-1 p45、Caspase-1 p20和GSDMD-N蛋白水平;倒置荧光显微镜观察各组细胞经Hoechst-PI染色后的细胞焦亡情况。结果:与对照组相比,模型组细胞上清液中LDH、TNF-α、IL-6和IL-1β含量显著升高(P<0.000 1);模型组细胞TNF-α、IL-6和IL-1β的mRNA水平显著升高(P<0.000 1);p-NF-κB、NLRP3、Caspase-1p20和GSDMD-N的蛋白水平显著升高(P<0.05);PI阳性细胞数明显增多(P<0.05)。与模型组比较,FFYJ治疗和阳性药显著降低了BMDMs上清液中LDH、TNF-α、IL-6和IL-1β的含量(P<0.05);下调了细胞中TNF-α、IL-6和IL-1β的mRNA水平(P<0.05);抑制了p-NF-κB、NLRP3、Caspase-1 p20和GSDMD-N蛋白的表达(P<0.05);显著减少了PI阳性细胞数(P<0.05)。结论:FFYJ通过抑制BMDM原代巨噬细胞中NLRP3炎症小体的激活发挥抗炎效果。

益气化痰方抑制NLRP3炎症小体对抑郁小鼠突触功能障碍的调控作用研究

目的:研究益气化痰方通过抑制小胶质细胞NLRP3炎症小体和A1型星形胶质细胞激活对慢性温和不可预测应激(CUMS)抑郁小鼠模型突触功能障碍的调控作用。方法:将C57BL/6J小鼠分为正常组、模型组、MCC950组和益气化痰方组。除正常组外,其余各组均采用CUMS建立抑郁模型,分别给予MCC950或益气化痰方进行治疗。通过蔗糖偏好实验、新奇抑制摄食实验、悬尾实验、强迫游泳实验评估小鼠抑郁样行为;高尔基染色法观察小鼠海马突触结构;免疫荧光染色检测小鼠海马GFAP与C3、Iba1与NLRP3的共定位情况;实时荧光定量PCR检测TNF-α、IL-1α、C1qA mRNA表达水平;免疫印迹法检测小鼠海马SYP、PSD-95、C3、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β的蛋白表达水平。结果:与正常组比较,模型组小鼠蔗糖偏好率显著降低,新奇抑制摄食实验中摄食潜伏期延长,悬尾实验和强迫游泳实验不动时间延长(P<0.05),海马树突分支数目及树突棘密度减少(P<0.01),GFAP与C3、Iba1与NLRP3共定位阳性细胞数显著增多(P<0.01),TNF-α、IL-1α、C1qA mRNA表达水平显著增高(P<0.01),SYP、PSD-95蛋白表达水平降低(P<0.05),C3、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达均显著增高(P<0.05);与模型组比较,益气化痰方组小鼠蔗糖偏好率升高,新奇抑制摄食实验摄食潜伏期、悬尾实验和强迫游泳实验不动时间显著缩短(P<0.01),海马树突分支数目及树突棘密度显著升高(P<0.01),GFAP与C3、Iba1与NLRP3共定位阳性细胞数显著减少(P<0.01),TNF-α、IL-1α、C1qA mRNA水平显著降低(P<0.01),SYP、PSD-95蛋白表达水平升高(P<0.05),C3、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达均显著减少(P<0.05)。结论:益气化痰方可通过抑制海马小胶质细胞NLRP3炎症小体活化,减少具有神经毒性的A1型星形胶质细胞激活,从而减轻突触功能损伤,改善CUMS小鼠抑郁样行为。

脂肪间充质干细胞外泌体调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体平衡抑制心肌梗死后不良心室重塑

[目的]探讨脂肪间充质干细胞(ADMSC)外泌体(Exo)对心肌梗死(MI)后不良心室重塑的抑制作用和机制。[方法]观察心脏成纤维细胞经过氧化氢(H_(2)O_(2))处理后自噬和炎症表型的改变。MI大鼠经尾静脉注射等体积的生理盐水、ADMSC外泌体(MSC-Exo)、成纤维细胞外泌体(MEF-Exo),观察心脏成纤维细胞自噬相关16样蛋白1(ATG16L1)、自噬相关蛋白7(ATG7)和NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的表达,炎症反应,心肌纤维化程度以及心功能。[结果]心脏成纤维细胞经H_(2)O_(2)处理后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著降低(P<0.001),NLRP3表达显著升高(P<0.001),促炎细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18水平显著增加(P<0.001)。MI大鼠经MSC-Exo干预后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著上调(P<0.001),NLRP3表达显著下调(P<0.001),血清IL-1β和IL-18水平显著降低(P<0.001),纤维化相关蛋白胶原蛋白Ⅰ和Ⅲ显著减少(P<0.001),心肌纤维化程度显著减轻(P<0.001),心功能明显改善(P<0.001)。[结论]脂肪MSC-Exo通过调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体的平衡,发挥抑制MI后不良心室重塑的作用。

大黄黄连泻心汤抑制NLRP3炎症小体活性对急性胃溃疡的保护作用及机制研究

[目的]研究不同浸渍条件下大黄黄连泻心汤抑制NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体活性对急性胃溃疡小鼠的保护作用,探讨其作用机制并筛选最佳浸渍条件。[方法]对小鼠进行无水乙醇灌胃以建立急性胃溃疡模型,并给予不同浸提条件下的大黄黄连泻心汤进行实验,同时选用MCC950抑制剂作为阳性药。对各组小鼠进行胃组织苏木精-伊红(HE)染色,观察胃组织病理变化;统计溃疡指数(UI);用酸碱度(pH)试纸测试胃液pH值;检测胃液胃蛋白酶活性(PA);采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清中白细胞介素1β(IL-1β)和白介素18(IL-18)的水平;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测药物组小鼠胃组织中NLRP3、半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)的蛋白表达。[结果]与空白组相比,模型组小鼠胃组织出现明显的溃疡病变,各项指标异常。与模型组相比,药物组可降低乙醇诱导下急性胃溃疡模型小鼠的溃疡指数(P<0.05或P<0.01),抑制胃酸的分泌(P<0.05),抑制胃蛋白酶活性(P<0.01);各药物组中促炎细胞因子IL-1β、IL-18的表达明显降低(P<0.01);通过各药物组灰度值/对照模型组蛋白灰度值的比较,表明药物组能够降低NLRP3、Caspase-1蛋白表达(P<0.01或P<0.05)。最后,对不同浸渍条件下大黄黄连泻心汤的药效进行综合评分,结果表明E(85℃、15 min)组评分最高。[结论]大黄黄连泻心汤对无水乙醇灌胃诱导的急性胃溃疡小鼠有保护作用,其机制可能与抑制NLRP3炎症小体活性有关。通过各药物组抑制NLRP3炎症小体的表达差异,得出85℃、15 min的最佳浸渍条件。

柴黄清胰活血颗粒通过抑制NLRP3炎症小体活化减轻重症急性胰腺炎模型大鼠炎症损伤的机制研究

目的通过观察柴黄清胰活血颗粒对NLRP3炎症小体活化的调控作用,探讨其对重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)模型大鼠胰腺组织的作用及机制。方法将64只SD大鼠随机分为假手术组、重症急性胰腺炎模型组、柴黄清胰活血颗粒组及MCC950(NLRP3抑制剂)组,各组再分为12 h和24 h两个亚组,每组8只。重症急性胰腺炎模型组、柴黄清胰活血颗粒组及MCC950组给予3.5%的牛磺胆酸钠(2 mL·kg^(-1))逆行胰胆管注射构建重症急性胰腺炎模型。MCC950组于模型制备完成后立即腹腔注射MCC950(1 mg·mL-1)。麻醉苏醒后,柴黄清胰活血颗粒组灌胃柴黄清胰活血颗粒溶液(0.35 g·mL-1),6 h一次。造模后12 h和24 h收集腹水、腹主动脉血及胰腺组织。采用全自动生化分析仪检测血清淀粉酶及脂肪酶活性;HE染色观察胰腺损伤情况;ELISA法检测血清IL-18、IL-1β的变化,IHC、qRT-PCR及Western Blot法检测NLRP3炎症小体活化相关基因及蛋白的表达。结果与重症急性胰腺炎组比较,柴黄清胰活血颗粒组及MCC950组的胰腺组织病理损伤明显减轻,病理评分明显降低(P<0.05),血清脂肪酶、淀粉酶、白细胞介素(IL)-18、IL-1β水平明显降低(P<0.05);与重症急性胰腺炎组比较,经柴黄清胰活血颗粒治疗或腹腔注射NLRP3抑制剂后,胰腺组织NLRP3、ASC、Caspase-1免疫组化阳性表达量及NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA表达水平和NLRP3、ASC、Pro-Caspase-1、Caspase-1蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论柴黄清胰活血颗粒可通过抑制NLRP3炎症小体活化,降低胰腺组织NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA及蛋白的表达,降低下游炎症因子IL-18、IL-1β的释放,从而减轻重症急性胰腺炎模型大鼠胰腺炎症损伤。

2,6-二甲氧基-1,4-苯醌通过抑制NLRP3炎症小体活化缓解小鼠的感染性休克

目的 探究发酵小麦胚芽提取物主要活性成分2,6-二甲氧基-1,4-苯醌(DMQ)抑制NLRP3炎症小体活化并缓解小鼠感染性休克的作用机制。方法 细胞学水平:在BMDM细胞中,经脂多糖(LPS)预处理、DMQ干预后,利用尼日利亚菌素(Nigericin)、ATP、尿酸钠结晶(MSU)分别活化经典NLRP3炎症小体以及胞内转染LPS活化非经典NLRP3炎症小体。利用聚脱氧腺苷酸(Poly A:T)活化AIM2炎症小体。在THP-1细胞中,利用Nigericin活化经典NLRP3炎症小体,通过Western blotting和ELISA方法测定NLRP3炎症小体活化产物的表达水平。蛋白分子水平:利用免疫共沉淀探究DMQ阻断NLRP3炎症小体活化的具体机制。动物水平:将8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为空白对照组、感染性休克LPS组、DMQ 20 mg/kg治疗组、DMQ 40 mg/kg治疗组,6只/组,待DMQ治疗组小鼠预注射相应浓度DMQ后,对照组小鼠注射无菌PBS,其余3组小鼠腹腔注射相同剂量LPS,利用ELISA检测DMQ干预对LPS诱导的小鼠感染性休克模型中血清和腹腔灌洗液中TNF-α和IL-1β分泌水平的影响。DMQ预处理后注射LPS观察记录小鼠36 h内的生存状态并绘制生存曲线。结果 DMQ可有效抑制小鼠BMDM细胞和人THP-1细胞中经典NLRP3炎症小体活化(P<0.05),在小鼠BMDM细胞中对非经典NLRP3炎症小体活化也起到有效抑制作用(P<0.05),DMQ对AIM2炎症小体活化无影响(P>0.05)。进一步实验结果揭示DMQ可阻断ASC和NLRP3之间的相互作用。DMQ治疗组可显著降低小鼠血清和腹腔液中IL-1β的分泌水平(P<0.05)并延长小鼠生存时间(P<0.05)。结论 发酵小麦胚芽提取物主要活性成分DMQ通过阻断ASC和NLRP3之间的相互作用有效抑制NLRP3炎症小体活化并缓解LPS诱导的小鼠感染性休克。

NLRP3炎症小体的活化机制及其抑制剂在关节炎症性疾病中的研究进展

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)是炎症反应的核心,其异常活化后可通过参与调节胱天蛋白酶1(caspase-1)的活化,促进白细胞介素(IL)-1β前体和IL-18前体的成熟和分泌,还可调节caspase-1依赖的细胞凋亡,诱导细胞在炎症及应激条件下死亡,与多种疾病密切相关。NLRP3在关节炎症性疾病中表达异常,部分NLRP3炎症小体抑制剂对关节炎症性疾病的治疗已进入Ⅱ~Ⅲ期临床试验阶段。深入研究NLRP3炎症小体的活化机制及其抑制剂在关节炎症性疾病中的作用,可为关节炎症性疾病的治疗提供新思路。

基于NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡探讨针康法对缺氧缺血性脑损伤新生大鼠的影响

目的:观察针康法对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)新生大鼠神经元NLRP3炎症小体及细胞焦亡的影响,探讨其改善缺氧缺血性脑损伤后运动功能缺损的可能机制。方法:选择120只7 d龄大鼠分为正常对照组(A组)、模型对照组(B组)、头穴丛刺组(C组)、康复训练组(D组)和针康组(E组),再均分为24 d、7 d和14 d 3个时间点。结扎颈总动脉构建HIBD动物模型。C组针刺百会以及左右各旁开2 mm处,1次/d,每次留针2 h;D组进行转笼转棒训练,1次/d,10 min/次;E组在头穴丛刺的基础上进行转笼转棒训练。在各时间点,采用网屏实验评定运动功能缺损,TUNEL+Caspase-1免疫荧光双标法观察海马区神经细胞焦亡的情况,蛋白印迹法检测海马区NLRP3、Caspase-1和GSDMD-N端蛋白表达。结果:相较于A组,经缺氧缺血造模处理的4组在各时间点网屏实验评分和海马区神经细胞焦亡率均显著升高,NLRP3、Caspase-1和GSDMD-N端蛋白的表达显著增加,差异具有统计学意义(P<0.05);相比较B组,各治疗组在各时间点网屏实验评分和海马区神经细胞焦亡率均显著减少,NLRP3、Caspase-1和GSDMD-N端蛋白的表达水平降低,其中E组的疗效最明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:针康法可改善HIBD新生大鼠的运动功能缺损,且疗效优于单纯针刺或康复疗法,其机制可能与抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡有关。

NLRP3炎症小体在肿瘤中的作用及其抑制剂研究进展

NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体是固有免疫系统的重要组成部分,由NLRP3、ASC和Pro-caspase-1组装形成,能介导IL-1β和IL-18等炎性因子的成熟和释放,促进炎症反应,而肿瘤微环境中的慢性炎症对免疫抑制和肿瘤的发生发展具有重要的影响,先天免疫系统中异常活化的NLRP3炎症小体能促进多种肿瘤的发生和发展,因此NLRP3炎症小体成为了抗肿瘤药物研发比较热门的靶标,现对NLRP3炎症小体在一些特定类型的肿瘤中的作用进行介绍,并围绕近年来抑制NLRP3炎症小体的新药开发及药物与相关肿瘤的研究进展进行综述。

痴呆健脑方调控NEK7/NLRP3炎症小体通路防治血管性痴呆

目的探讨痴呆健脑方调控NEK7/NLRP3炎症小体通路防治血管性痴呆的作用机制。方法按照改良双侧颈总动脉分次结扎法复制血管性痴呆大鼠模型。将100只SD大鼠随机分为假手术组,模型组,多奈哌齐组,痴呆健脑方高、中剂量组;采用Morris水迷宫法评价大鼠记忆功能,苏木精—伊红染色观察大鼠海马组织形态学变化,TUNEL法检测大鼠海马区神经元凋亡率,透射电子显微镜观察大鼠海马组织超微结构,分别采用Real-time PCR法和Western blot法检测大鼠海马NIMA相关激酶7(NIMA-related kinase 7,NEK7)、Nod样受体家族含pyrin结构域蛋白3(Nod-like receptor family,pyrin domain-containing protein 3,NLRP3)、含CARD结构域的凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)、半胱氨酸天冬氨酸特异蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase 1,Caspase-1)、消皮素D(gasdermin D,GSDMD)mRNA和蛋白表达水平,ELISA法检测各组大鼠海马区白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-18、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平。结果与模型组比较,多奈哌齐组,痴呆健脑方高、中剂量组大鼠逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),穿越平台次数明显增加(P<0.05),目标象限时间比明显升高(P<0.05)。与模型组比较,多奈哌齐组,痴呆健脑方高、中剂量组大鼠海马区虽有部分核染色凋亡神经元,但神经元凋亡率明显低于模型组。与模型组超微结构不同,多奈哌齐组,痴呆健脑方高、中剂量组神经元整体形态规则,神经元间隙均匀致密,神经元结构层次分明、结构相似,核固缩、碎裂及坏死神经元极少。与模型组比较,多奈哌齐组,痴呆健脑方高、中剂量组海马区NEK7、NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD mRNA和蛋白表达水平以及IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平均明显降低(P<0.05)。结论痴呆健脑方通过抑制NEK7/NLRP3炎症小体通路相关蛋白水平,降低神经元凋亡后下游炎症因子表达水平,达到改善血管性痴呆大鼠认知、记忆功能的目的。

NLRP3炎症小体参与特发性膜性肾病发生的研究

目的:探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在特发性膜性肾病(IMN)中的作用及其激活的可能机制。方法:收集未行肾上腺皮质激素及免疫抑制剂治疗且肾组织活检诊断为IMN的患者135例,10例因肾结核及肾肿瘤行肾切除的患者肾脏组织作为对照组。免疫组化法检测各肾组织样本NLRP3、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)、Caspase-1、NF-κB p65、MAPK信号通路相关蛋白磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)、磷酸化p38(p-p38)及磷酸化JNK(p-JNK)因子表达;收集IMN患者血液和24 h尿液,分析24 h尿蛋白定量、血肌酐、肌酐清除率、尿素氮等一般临床资料,对尿蛋白与NLRP3、Caspase-1、IL-1β、TNF-α及NLRP3与TRAF6进行相关性分析。结果:与对照组比较,IMN患者24 h尿蛋白和血肌酐明显升高(均P<0.05),肾组织NLRP3和Caspase-1蛋白表达明显升高(均P<0.05),其中Ⅱ期IMN患者肾组织NLRP3和Caspase-1蛋白表达最高,IL-1β和TNF-α表达增强(均P<0.05),其中Ⅱ期IMN患者肾组织IL-1β和TNF-α蛋白表达最强,NF-κB p65、p-ERK1/2、p-p38和p-JNK蛋白表达升高(均P<0.05)。IMN患者24 h尿蛋白与肾组织NLRP3蛋白表达呈正相关(r=0.689,P<0.01),与Caspase-1蛋白呈正相关(r=0.614,P<0.0001),与IL-1β呈正相关(r=0.708,P<0.0001),与TNF-α呈正相关(r=0.594,P<0.01)。结论:TRAF6通过NF-κB激活诱导ERK1/2、p38、JNK信号通路刺激NLRP3炎症小体活化,促进IMN发生和大量尿蛋白产生。