槲皮素通过SIRT1/NLRP3通路改善db/db糖尿病模型小鼠的认知功能障碍

目的流行病学研究发现,糖尿病与认知功能障碍密切相关。槲皮素已被证实具有改善糖尿病和认知障碍功能,但是其相关机制仍然不清楚。本研究采用db/db糖尿病模型小鼠,探讨槲皮素是否可以通过SIRT1/NLRP3途径来改善糖尿病模型小鼠的认知功能障碍。方法将10月龄的雌性db/db小鼠随机分成3组(每组8只),模型组、槲皮素低剂量组(35 mg·kg-1)和槲皮素高剂量组(70 mg·kg-1);相同月龄雌性野生型db/m小鼠8只设为正常对照组。连续给药12周后进行学习记忆相关的行为学检测(Morris水迷宫测试和新物体识别测试)、葡萄糖耐量OGTT和胰岛素耐量ITT。行为学测试结束,取材,免疫印迹检测小鼠脑中神经和突触相关蛋白及SIRT1/NLRP3通路相关蛋白的表达。结果 Moriss水迷宫实验结果显示,槲皮素组较模型组逃避潜伏期明显缩短(P<0.01),穿越平台的次数和目标象限停留的时间显著提高(P<0.05);新物体识别实验结果显示槲皮素组较模型组对于新物体的识别指数明显提高(P<0.05),表明槲皮素能够增加db/db小鼠的学习记忆能力。同时,胰岛素耐量实验和葡萄糖耐量实验结果显示,槲皮素组较模型组胰岛素抵抗和空腹血糖水平显著降低(P<0.05)。蛋白质印迹分析还表明,槲皮素组较模型组小鼠脑中神经和突触相关蛋白(PSD93,PSD95,BDNF和NGF)的表达显著增加(P<0.01,P<0.05),同时槲皮素还显著改善了SIRT1的蛋白质表达(P<0.05),降低了NLRP3炎症相关蛋白(NLRP3,ASC,Cleaved Caspase-1,IL1β,IL18)的表达水平(P<0.05,P<0.01)。结论 SIRT1/NLRP3通路可能是槲皮素对糖尿病脑病神经保护作用的关键机制。

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。

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。

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。

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。

扶正解毒方对病毒性心肌炎大鼠氧化应激及Sirt1/FoxO3a通路的影响

目的 基于沉默信息调节因子2相关酶1(Sirt1)/叉头蛋白O3a(FoxO3a)通路探究扶正解毒方对病毒性心肌炎(VMC)大鼠的影响。方法 大鼠腹腔注射柯萨奇B3病毒(CVB3)法建立VMC模型,随机分为模型组、扶正解毒方低剂量组(28 g/kg)、扶正解毒方高剂量组(112 g/kg)、EX527组(Sirt1抑制剂,1μg/kg)、扶正解毒方(28 g/kg)+EX527(1μg/kg)组,每组15只,另取未造模的正常大鼠15只为正常组,连续给药10 d。检测大鼠超声心动图Tie指数,HE染色观察心肌组织病理损伤情况,ELISA法检测血清心肌损伤标志物、氧化应激水平,TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡率,免疫组化法检测心肌组织Sirt1表达,Western blot法检测心肌组织FoxO3a、磷酸化FoxO3a(p-FoxO3a)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、细胞周期抑制蛋白p27、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase3)表达。结果 与正常组比较,模型组大鼠心肌细胞坏死加重,大鼠出现死亡,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均升高(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,扶正解毒方各剂量组大鼠无死亡,心肌组织损伤得以缓解,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均降低(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达升高(P<0.05);EX527可加重VMC大鼠的死亡及心肌细胞氧化损伤等症状,并逆转扶正解毒方对抗病毒性心肌炎的作用(P<0.05)。结论 扶正解毒方可通过激活Sirt1/FoxO3a通路缓解VMC大鼠心肌氧化应激损伤。

褪黑素通过SIRT1抑制NLRP3炎症小体活化减轻心肌细胞缺血再灌注损伤

目的:探讨褪黑素(Mel)对心肌细胞缺血再灌注损伤的作用及机制。方法:建立H9C2心肌细胞氧糖剥夺/复氧复糖(OGD/R)细胞模型,随机分为以下4组:NC组(正常细胞组);OGD/R组;OGD/R+Mel组;OGD/R+Mel+EX527组。检测各组细胞LDH水平、增殖活力、凋亡情况、细胞内ROS水平、以及SIRT1、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、TLR-4、NF-κB、TXNIP等通路蛋白的表达水平。结果:与NC组比较,OGD/R组细胞培养基LDH、上清液IL-1β、细胞内ROS、凋亡比例显著增高,增殖细胞比例显著降低;细胞内TLR4、NF-κB、TXNIP、NLRP3、Caspase-1和IL-1β的表达水平显著增高,而SIRT1蛋白表达显著减少(P<0.01)。与OGD/R组比较,OGD/R+Mel组LDH、IL-1β、ROS、凋亡比例显著减少,增殖细胞比例显著增加;细胞内TLR4、NF-κB、TXNIP、NLRP3、Caspase-1和IL-1β的表达水平显著减少,而SIRT1蛋白表达显著增加(P<0.01),而给与SIRT1抑制剂EX527处理后上述趋势被逆转。结论:褪黑素通过上调SIRT1表达抑制NLRP3炎症小体活化减轻心肌细胞缺血再灌注损伤,其保护效应与抑制信号通路TLR4-NF-κB和ROS-TXNIP等蛋白表达有关。

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。

大黄蛰虫丸调节IL-1β/NF-κB/NLRP3信号通路对动脉粥样硬化大鼠主动脉炎性损伤的影响

目的 探讨大黄蛰虫丸调节IL-1β/NF-κB/NLRP3信号通路对动脉粥样硬化(AS)大鼠主动脉炎性损伤的影响。方法 将40只大鼠分为正常对照组(NS)、模型组、地奥心血康干预组(阳性组)及大黄蛰虫丸干预组(大黄蛰虫丸组),每组各10只。除正常组外,余下3组小鼠均构建AS模型。应用油红染色对主动脉病理切片情况进行观察,采用EILSA法检测血清脂质水平[甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)]、血清炎症指标(IL-6、IL-1β、TNF-α水平);应用流式细胞术对外周血Th17/Treg细胞水平进行检测,并通过RT-qPCR法和Western blot分别检测IL-1β/NF-κB/NLRP3信号通路mRNA和蛋白表达水平,并计算AI指数。结果 除NC组大鼠以外,其他各组大鼠动脉组织中均出现内膜增厚、斑块沉积和不连续、大量炎症细胞浸润等现象;其中模型组动脉组织损伤现象最为显著,阳性组和大黄蛰虫丸组较模型组明显改善,动脉组织结构情况与NC组相近。模型组血清TC[(9.82±1.46)mmol/L]、TG[(9.82±1.46)mmol/L]、LDL-C[(2.93±0.22)mmol/L]、IL-6[(97.65±9.11)ng/L]、TNF-α[(93.21±11.17)ng/L]水平及外周血Th17[(3.56±0.34)%]、Treg细胞[(4.41±0.38)%]水平高于NC组[分别为(3.71±0.57)mmol/L、(6.47±0.92)mmol/L、(0.94±0.15)mmol/L、(16.52±2.76)ng/L、(5.45±0.84)ng/L、(1.83±0.16)%、(7.72±0.73)%](均P<0.05),HDL-C水平[(2.92±0.31)mmol/L]低于NC组[(0.95±0.08)mmol/L](P<0.05);与模型组相比,大黄蜇虫丸组和阳性组血清TC[分别为(3.92±0.72)mmol/L、(3.71±0.65)mmol/L]、TG[分别为(6.71±0.83)mmol/L、(6.83±0.72)mmol/L]、LDL-C[分别为(1.15±0.11)mmol/L、(1.11±0.13)mmol/L]、IL-6[分别为(19.83±2.55)ng/L、(18.51±3.72)ng/L]、TNF-α[分别为(17.08±1.72)ng/L、(15.92±1.56)ng/L]水平及外周血Th17[分别为(2.11±0.25)%、(2.06±0.22)%]、Treg细胞[分别为(7.45±0.76)%、(7.31±0.72)%]水平偏低,HDL-C偏高[分别为(2.18±0.72)mmol/L、(2.23±0.61)mmol/L],趋近于NC组(均P<0.05)。与NC组AI指数(0.35±0.08)比较,模型组、阳性组和大黄蛰虫丸组(分别为9.71±2.04、1.21±0.15、0.83±0.17)均明显升高(均P<0.05),其中阳性组和大黄蛰虫丸组AI指数低于模型组(均P<0.05)。模型组大鼠的IL-6、TNF-α水平和外周血IL-1β、NF-κB、NLRP3 mRNA和信号通路蛋白表达水平均较NC组、阳性组和大黄蛰虫组明显偏高(均P<0.05)。结论 大黄蛰虫丸对动脉粥样硬化大鼠主动脉的炎性损伤可能具有明显的改善作用,可能是通过抑制IL-1β/NF-κB/NLRP3信号通路来实现治疗效果。

宣肺败毒方调控TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路抗小鼠急性肺损伤的作用机制研究

[目的]基于Toll样受体4(TLR4)/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(Caspase1)信号通路研究宣肺败毒方(XFBD)对IgG免疫复合物(IgG-IC)诱导小鼠急性肺损伤(ALI)的药效作用及机制研究。[方法]采用IgG-IC诱导小鼠构建ALI模型,灌胃XFBD 4 g生药/kg和8 g生药/kg,单次给药;苏木素-伊红染色法(HE)观察肺组织病理变化;乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒测定细胞活力;荧光定量PCR法检测小鼠肺组织细胞因子白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-1β(IL-1β)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)以及TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路相关因子mRNA表达量;免疫组化法检测小鼠肺组织TLR4、NLRP3和消皮素D(GSDMD)蛋白表达;蛋白免疫印迹法检测小鼠肺组织闭合蛋白(Occludin)、闭锁连接蛋白1(ZO-1)以及TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路相关因子蛋白表达水平。[结果]与正常组相比,模型组小鼠肺组织炎性细胞浸润,肺泡间隙增厚,肺组织病理损伤评分和肺组织脏器系数显著升高,LDH及细胞因子表达明显升高,Occludin和ZO-1表达下调,TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路相关因子mRNA和蛋白水平显著升高;与模型组相比,XFBD显著缓解急性肺损伤小鼠肺组织炎症细胞浸润,降低细胞因子表达,上调Occludin和ZO-1,显著下调TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路相关因子mRNA和蛋白水平。[结论]XFBD可通过调控TLR4/NLRP3/Caspase1信号通路发挥抗小鼠ALI的作用。

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。

紫草素调节HIF-1α/NLRP3信号通路对蛛网膜下腔出血大鼠神经功能损伤的影响

目的探究紫草素调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路对蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠神经功能损伤的影响。方法大鼠随机分为假手术组、模型组、YC-1(HIF-1α抑制剂,5 mg/kg)组、紫草素低剂量组(4 mg/kg)、紫草素高剂量组(25 mg/kg)、紫草素高剂量(25 mg/kg)+AG1(HIF-1α激活剂,10 mg/kg)组,每组15只。采用颈内动脉刺破法制备SAH模型。采用Zea-Longa评分法评估6组大鼠神经功能;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和IL-1β水平;HE染色观察大鼠海马组织形态学变化,TUNEL染色法检测海马神经元凋亡率;伊文思蓝染色检测血脑屏障通透性;商品化试剂盒检测大鼠脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(MDA)、丙二醛(CAT)水平,Western blot检测大鼠脑组织Bax、Bcl-2、HIF-1α、NLRP3蛋白表达。结果假手术组大鼠海马神经元形态结构正常;与假手术组相比,模型组大鼠海马神经元有大量水肿、结构模糊,有细胞核溶解,变型固缩,部分细胞核消失,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,脑组织SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,紫草素低剂量组、紫草素高剂量组和YC-1组鼠海马神经元病理损伤显著改善,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著降低,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著升高(P<0.05);与紫草素高剂量组比较,紫草素高剂量+AG1组大鼠海马神经元病理损伤显著加重,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论紫草素抑制HIF-1α/NLRP3信号通路以降低氧化应激和炎性反应,进而改善SAH大鼠神经功能损伤。

藤黄健骨胶囊通过SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路调节绝经后骨质疏松大鼠破骨细胞分化

目的:探讨藤黄健骨胶囊(TJC)对绝经后骨质疏松大鼠沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子κB(NF-κB)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路关键蛋白表达的影响及分子机制。方法:采用随机数字表法将SD雌性大鼠分为假手术组,模型组[卵巢切除术(OVX)组],SIRT1抑制剂组(EX-527+OVX组),阳性药物戊酸雌二醇(ESV)对照组(ESV+OVX组),以及高、中、低剂量TJC处理组(TJC-H+OVX、TJC-M+OVX和TJCL+OVX组),每组10只。OVX建模,建模成功后给予TJC或ESV干预,并根据实验设计给予EX-527干预,8周后取材。ELISA法检测相关炎症因子水平;双重免疫荧光染色分别检测SIRT1、NF-κB p65和NLRP3蛋白;RT-qPCR和Western blot分别检测SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路相关分子和破骨分化标志分子的mRNA和蛋白水平。结果:与假手术组相比,OVX组和EX-527+OVX组大鼠血清中白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18和肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量显著升高(P<0.01),破骨细胞NF-κB p65及NLRP3表达荧光面积显著增大(P<0.01),股骨组织NF-κB p65、NLRP3和活化T细胞核因子胞浆1型(NFATc1)mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.01),而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著减小(P<0.01);与OVX组相比,高剂量TJC处理组大鼠血清IL-1β含量和股骨组织NLRP3蛋白表达水平均显著降低,中、高剂量TJC处理组大鼠血清IL-18含量及股骨组织NF-κB p65和NFATc1蛋白表达水平均显著降低,低、中、高剂量TJC处理组大鼠血清TNF-α含量、破骨细胞NF-κB p65和NLRP3表达荧光面积、股骨组织NF-κB p65、NLRP3及NFATc1 mRNA水平均显著降低,而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著增大(P<0.05);与EX-527+OVX组相比,高剂量TJC处理组大鼠股骨组织NLRP3蛋白表达水平显著降低,中、高剂量TJC处理组大鼠血清IL-1β及IL-18含量、股骨组织NF-κB p65和NFATc1蛋白表达水平均显著降低,低、中、高剂量TJC处理组血清TNF-α含量、破骨细胞NF-κB p65和NLRP3表达荧光面积、股骨组织NF-κB p65、NLRP3及NFATc1 mRNA水平均显著降低,而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著增大(P<0.05)。结论:TJC能够抑制绝经后骨质疏松模型大鼠破骨细胞分化,其作用机制可能与抑制SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路激活、减轻炎症反应有关。

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。

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。

丹参多酚酸盐通过NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路对膜性肾病大鼠肾损伤的影响

目的通过观察丹参多酚酸盐对核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)/天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶1(Cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)/焦亡效应蛋白消皮素D(Gasdermin-D,GSDMD)细胞焦亡通路的影响,探讨改善膜性肾病大鼠肾损伤可能的作用机制。方法SD大鼠通过尾静脉注射阳离子牛血清白蛋白建立膜性肾病大鼠模型,造模成功后分为模型组、盐酸贝那普利组(10 mg/kg)、丹参多酚酸盐低、中、高剂量组(16.7、33.3、66.7 mg/kg),另设有正常组,每组均为10只。各给药组连续给药4周后,检测24小时尿蛋白定量(24-hour urinary protein quantity,24 h UTP)和血肌酐(serum creatinine,Scr)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血清总蛋白(total protein,TP)、血清白蛋白(serum albumin,ALB)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)的含量;酶联免疫吸附法检测大鼠血清白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-18;采用光镜、电镜、荧光显微镜下观察肾脏病理学变化;Western blot、实时荧光定量PCR法检测NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白及mRNA表达。结果与模型组比较,各给药组24 h UTP水平明显降低(P<0.05,P<0.01),丹参多酚酸盐中、高剂量组和盐酸贝那普利组大鼠血清TP和ALB水平显著升高(P<0.01),TC和TG水平明显降低(P<0.05,P<0.01);普通光镜、荧光显微镜及电镜下观察可见模型组大鼠肾组织病理损伤明显,经各组药物治疗后病理损伤逐渐改善。与模型组比较,各给药组大鼠血清IL-1β、IL-18水平明显降低(P<0.05,P<0.01);与正常组比较,模型组大鼠肾脏NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白及其mRNA表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,各给药组大鼠肾组织NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白及其mRNA表达水平明显降低(P<0.05,P<0.01),以丹参多酚酸盐高剂量组效果最佳。结论丹参多酚酸盐对膜性肾病大鼠肾保护作用与调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路,改善炎症状态,减轻肾损伤有关。

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。

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信号通路研究生骨再造丸对BMSCs焦亡水平的干预效应

目的研究生骨再造丸通过NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路对BMSCs焦亡水平的影响。方法购买原代兔BMSCs,制备焦亡BMSCs模型,采用慢病毒技术及siRNA技术转染焦亡的BMSCs;制备生骨再造丸含药血清,对焦亡的BMSCs进行干预。将上述细胞分为空白组、模型组、慢病毒组、siRNA组、含药血清组。通过PCR检测各组BMSCs中GSDMD基因的表达水平;WB检测各组BMSCs中NLRP3、Caspase-1、GSDMD的表达水平;ELISA检测各组BMSCs中IL-1β、IL-18水平;通过CCK-8检测BMSCs活力。结果与空白组相比,模型组GSDMD基因表达增加(P<0.01),NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白水平显著升高(P<0.05)(P<0.01)(P<0.01),IL-18、IL-1β水平上升(P<0.01)(P<0.01)。与模型组相比,慢病毒组BMSCs中GSDMD基因表达升高(P<0.01),NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白水平增加(P<0.05)(P<0.05)(P<0.05),IL-18、IL-1β水平明显增加(P<0.01)(P<0.05);siRNA组BMSCs中GSDMD基因表达显著降低(P<0.01),NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白水平降低(P<0.01)(P<0.05)(P<0.05),IL-18、IL-1β水平明显降低(P<0.01)(P<0.01);含药血清组BMSCs中GSDMD基因表达降低(P<0.05),NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白水平降低(P<0.05)(P<0.05)(P<0.01),IL-1β、IL-18水平降低(P<0.05)(P<0.05)。结论NLRP3是调控BMSCs焦亡的关键靶点,生骨再造丸能通过降低NLRP3表达,抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路,调控BMSCs焦亡水平。

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。