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。

黄芪甲苷通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制细胞焦亡缓解脑缺血/再灌注损伤的研究

目的:探讨黄芪甲苷对缺血/再灌注(I/R)损伤脑组织的干预作用及对Caspase-1信号通路介导的细胞焦亡的影响。方法:将SD大鼠随机分为4组,分别为假手术组(Sham)、模型组(MCAO/R)、溶剂对照组(DMSO)和黄芪甲苷组(AS-Ⅳ)。大脑中动脉阻塞2 h、再灌注24 h构建大鼠脑I/R损伤模型。大鼠神经功能缺损情况采用Zea Longa评分评估,脑梗死体积采用TTC染色法进行观察,脑组织病理损伤采用HE染色法分析,采用Caspase-1和TUNEL免疫荧光双染色法观察脑组织细胞焦亡,Western blot分析脑组织内NLRP3、Cleaved Caspase-1、IL-18、IL-1β等通路蛋白表达。结果:通过构建大脑MCAO/R模型发现,黄芪甲苷可有效改善脑I/R损伤大鼠神经功能,缩小脑梗死体积,缓解梗死侧神经细胞的坏死、丢失情况,并通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制细胞焦亡。结论:黄芪甲苷可能通过调控Caspase-1介导的经典焦亡途径抑制神经细胞焦亡,缓解脑I/R损伤。

基于Caspase-1研究NLRP3/Caspase-1通路对成骨细胞焦亡作用机制

目的通过调控半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)水平探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/Caspase-1通路对成骨细胞焦亡的影响机制。方法培养小鼠胚胎MC3T3-E1成骨细胞,分为A组(高糖处理)、B组(高糖+Caspase-1抑制剂处理)、C组(高糖+Caspase-1 siRNA处理)和对照组。采用吸光法检测成骨细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放量,采用Hoechst33342/PI染色法检测成骨细胞焦亡情况,分别采用RT-PCR技术和Western blot技术检测成骨细胞中NLRP3、Caspase-1、白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-18相对表达水平。结果A组、B组和C组MC3T3-E1成骨细胞焦亡比例和LDH活性均显著高于对照组,B组、C组焦亡比例和LDH活性显著低于A组(P<0.05)。A组、B组和C组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18 mRNA和蛋白相对表达水平均显著高于对照组,B组、C组Caspase-1、IL-1β、IL-18 mRNA和蛋白相对表达水平显著低于A组(P<0.05)。A组、B组和C组NLRP3mRNA和蛋白相对表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论通过抑制Caspase-1能够抑制高糖引起的成骨细胞NLRP3升高导致的IL-1β、IL-18升高,进而抑制成骨细胞焦亡作用。

柴胡加龙骨牡蛎汤含药血清调控NLRP3/Caspase-1通路介导心肌细胞焦亡的研究

目的探讨柴胡加龙骨牡蛎汤含药血清对缺血/缺氧诱导的心肌细胞焦亡的保护作用及对NLRP3/Caspase-1信号通路的影响。方法体外培养H9c2心肌细胞,采用CCK-8法检测不同浓度基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)干预下H9c2心肌细胞活性,筛选合适的SDF-1α浓度。将细胞随机分为3组:模型组心肌细胞采用缺血缺氧培养基培养,SDF-1α组心肌细胞采用缺血缺氧培养基+SDF-1α培养,含药血清组心肌细胞采用缺血缺氧培养基+SDF-1α+柴胡加龙骨牡蛎汤含药血清培养。TUNEL法检测3组H9c2心肌细胞凋亡情况;Western blot技术检测3组心肌细胞中焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白表达情况。结果在100 ng/mL SDF-1α浓度干预下,H9c2心肌细胞活性最高,细胞增殖率最高。SDF-1α组和含药血清组心肌细胞凋亡率及细胞中NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白相对表达量均明显低于模型组(P均<0.05),且含药血清组均明显低于SDF-1α组(P均<0.05)。结论柴胡加龙骨牡蛎汤能抑制由缺血/缺氧诱导的H9c2心肌细胞焦亡,其机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1通路有关。

基于NLRP3/Caspase-1和Wnt/β-catenin信号通路探讨桃核承气汤延缓慢性肾衰竭大鼠肾纤维化的机制

目的基于NLRP3/Caspase-1和Wnt/β-catenin信号通路探讨桃核承气汤延缓慢性肾衰竭(CRF)大鼠肾纤维化的机制。方法将80只SPF级Wistar大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组和治疗组,每组20只。模型组和治疗组行5/6肾切除术,假手术组仅做双肾被膜剥离术,正常组不做处理。术后4周开始进行干预,治疗组按10 mL/(kg·d)给予42 g/100 mL桃核承气汤药液灌胃,正常组、假手术组和模型组分别给予等体积生理盐水灌胃,连续干预8周。采用Western blot和qPCR检测肾组织中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、白细胞介素(IL)-18、IL-1β、Wnt4、β-连环蛋白(β-catenin)、基质金属蛋白酶-7(MMP-7)蛋白表达量和mRNA相对表达水平,检测血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)含量,光镜、电镜下观察肾组织形态。结果光镜观察,模型组肾小球结构固缩,肾间质纤维增生严重,治疗组明显减轻。电镜观察,模型组肾小球内皮细胞、肾小管上皮细胞均水肿,大量炎症细胞浸润,治疗组明显减轻。与正常组和假手术组比较,模型组肾组织NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18、Wnt4、β-catenin和MMP-7蛋白表达量和mRNA相对表达水平均明显升高(P<0.05),血清Scr、BUN均明显升高(P<0.05);与模型组比较,治疗组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18、Wnt4、β-catenin和MMP-7蛋白表达量和mRNA相对表达水平均明显降低(P<0.05),血清Scr、BUN均明显降低(P<0.05)。结论桃核承气汤能有效减轻CRF炎症损伤,改善肾纤维化,延缓CRF的进程,其机制可能与调控NLRP3/Caspase-1细胞焦亡通路和Wnt/β-catenin信号通路有关。

马鬃蛇石油醚提取物通过调控Caspase-1对动脉性勃起功能障碍大鼠勃起功能、生育功能的影响

目的:探究马鬃蛇石油醚提取物(CVPEE)通过调控半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase-1)对动脉性勃起功能障碍大鼠勃起功能及生育功能的影响。方法:将50只大鼠分为假手术组、模型组、提取物低剂量组(2 g/kg)和提取物高剂量组(4 g/kg)、阳性组(12 mg/kg万艾可),连续给药21 d;检测大鼠勃起功能[阴茎勃起次数、阴茎海绵体压力(ICP)]、生育功能(睾丸质量和指数、附睾精子数量、存活率)、阴茎海绵体细胞凋亡(TUNEL法)及组织中蛋白(Bax、Bcl-2和Caspase-1)表达。结果:与假手术组相比,模型组大鼠勃起次数和ICP值显著降低,睾丸和附睾质量及指数、精子密度和精子存活率均显著降低(P<0.05);提取物低剂量组和提取物高剂量组大鼠勃起次数和ICP值、睾丸和附睾质量及指数、精子密度和精子存活率均明显高于模型组(P<0.05)。模型组大鼠阴茎海绵体细胞凋亡率和Bax、Caspase-1蛋白表达高于假手术组,Bcl-2蛋白表达低于假手术组(P<0.05);提取物低剂量组和提取物高剂量组大鼠阴茎海绵体细胞凋亡率和Bax、Caspase-1蛋白表达低于模型组,Bcl-2蛋白表达高于模型组(P<0.05)。结论:马鬃蛇石油醚提取物对动脉性勃起功能障碍大鼠勃起功能和生育功能有明显的改善作用,可能和抑制阴茎海绵体细胞凋亡和Caspase-1蛋白表达有关。

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。

姜黄素通过调控NLRP3/Caspase-1信号通路改善脑缺血大鼠神经功能障碍

目的:探讨姜黄素对局灶性脑缺血大鼠神经保护作用的机制。方法:将24只健康雄性SD大鼠,按随机数字表法分为假手术组(Sham)、脑缺血组(MCAO)和姜黄素干预组(CUR),每组8只。采用Zea Longa线栓法制作大鼠大脑中动脉闭塞模型。在建立MCAO模型后即刻,姜黄素组大鼠接受第1次腹腔注射姜黄素(100mg/kg),随后连续每天接受1次腹腔注射姜黄素(100mg/kg),共7天。假手术组和脑缺血组大鼠在相同时间点接受腹腔注射等体积生理盐水。采用Longa法在造模后第1、7、14天对大鼠进行神经功能学评分,2~3分者纳入实验。在第14天,将大鼠处死后取出脑组织,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)对脑组织染色。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠脑组织中IL-18、IL1β及NLRP3含量。采用Western blot法检测TNF-α及Caspase-1及磷酸化的Caspase-1表达。结果:与Sham组相比,MCAO组大鼠神经功能评分显著升高(P<0.05),脑梗死体积显著增多(P<0.05);MACO组大鼠脑组织IL-18、IL-1β、NLRP3的含量显著升高(P<0.05),TNF-α、caspase-1、P-caspase-1的蛋白表达显著增多(P<0.05);与MCAO组相比,CUR组大鼠神经功能评分在第1d、7d无明显变化(P>0.05),在第14d时明显降低(P<0.05);CUR组大鼠脑梗死灶体积明显减少(P<0.05);CUR组大鼠IL-18、IL-1β、NLRP3的含量明显降低(P<0.05),TNF-α、caspase-1、P-caspase-1的蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论:姜黄素可以减少大鼠脑梗死体积并改善大鼠神经功能,这可能与姜黄素能减轻脑梗死后大脑的炎症反应有关;姜黄素的抗炎机制可能与其阻断NLRP3/Caspase-1信号轴,抑制NLRP3炎症小体的功能,减少炎症因子的合成与释放有关。

NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡信号轴在六味地黄丸防治大鼠骨质疏松症中的作用

目的基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号轴探讨六味地黄丸抗骨质疏松的作用。方法48只健康SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、六味地黄丸组以及阿仑膦酸钠组,每组12只。除假手术组外,其余各组经双侧卵巢切除造模后,六味地黄丸组予以六味地黄丸157.5 mg/(kg·d)灌胃,阿仑膦酸钠组予以阿仑膦酸钠片7.35 mg/(kg·d)灌胃,假手术组与模型组给予等量生理盐水灌胃,干预12周后取得大鼠骨组织以备分析。采用骨组织转录组学(RNA-Sequence)对模型组和六味地黄丸组进行测序分析;分析大鼠骨矿含量、弹性模量、股骨刚度、右侧股骨和腰椎骨密度(bone mineral density,BMD)水平变化;采用酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)等水平;采用实时荧光定量PCR法(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测骨组织中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)、Caspase-1、GSDMD(gasdermin-D)mRNA表达水平;采用Western blot法检测骨组织NLRP3、Caspase-1、GSDMD蛋白表达水平。结果RNA-Sequence测序分析与KEGG分析表明,六味地黄丸组富集潜在靶基因最多的通路有细胞焦亡通路和炎症通路;热图差异表达基因排在前6位的为:NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-6、IL-1β、TNF-α。与模型组比较,六味地黄丸组大鼠骨矿含量和弹性模量升高(P<0.05),股骨刚度、右侧股骨和腰椎BMD均明显升高(P<0.01);六味地黄丸组大鼠血清Caspase-1、IL-1β、TNF-α含量较模型组均明显降低(P<0.01);六味地黄丸组NLRP3、Caspase-1、GSDMD mRNA表达量较模型组均降低(P<0.05),NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路相关蛋白表达量亦降低(P<0.05)。结论六味地黄丸能够通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号轴降低炎症水平,以抗骨质疏松。

NLRP3-Caspase-1-IL-1β通路在新生大鼠缺氧缺血性脑损伤中作用研究

目的:探讨NLRP3炎症小体通路在新生大鼠缺氧缺血性脑病中的作用,为临床靶向治疗新生儿缺氧缺血性脑病提供实验依据。方法:将7d龄新生SD大鼠随机分组为正常对照组(Control组)、假手术组(Sham组)及缺氧缺血性脑损伤组(HIE组);造模后6h、48h、72h和7d时间点进行取材,采用免疫组化技术检测NLRP3、Caspase-1、IL-1β的表达水平。结果:脑组织免疫组织化学检测,与Sham组及Control组比较,HIE组不同时间点的NLRP3、Caspase-1和IL-1β水平均明显增加,差异有统计学意义(P<0.01),且NLRP3、Caspase-1和IL-1β在HIE组6h均可见水平增高,随着时间延长表达逐渐增加,7d表达最明显,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:新生SD大鼠缺氧缺血后脑损伤随时间演变逐渐加重,与炎症小体通路的NLRP3、Caspase-1、IL-1β的表达上调有关。新生大鼠缺氧缺血性脑病可能与NLRP3炎症小体通路的启动激活有关。

银杏素调节NF-κB/NLRP3/Caspase-1信号通路对高糖诱导肾小球内皮细胞焦亡的影响

目的探讨银杏素调节核转录因子кB/Nod样受体蛋白3/半胱天冬酶-1(NF-κB/NLRP3/Caspase-1)信号通路对高糖诱导肾小球内皮细胞焦亡的影响。方法将肾小球内皮细胞(HRGECs)作为研究对象,将HRGECs细胞分为正常组(正常5 mmol/L葡萄糖)、高糖组(30 mmol/L葡萄糖)、银杏素低剂量组(30 mmol/L葡萄糖+5μmol/L银杏素)、银杏素中剂量组(30 mmol/L葡萄糖+10μmol/L银杏素)、银杏素高剂量组(30 mmol/L葡萄糖+20μmol/L银杏素)、BAY组[(30 mmol/L葡萄糖+20μmol/L银杏素+2.5μmol/L NF-κB的特异性抑制剂BAY 11-7085(BAY))]、MCC950组(30 mmol/L葡萄糖+20μmol/L银杏素+10μmol/L NLRP3抑制剂MCC950)、VX-765组(30 mmol/L葡萄糖+20μmol/L银杏素+20μmol/L Caspase-1抑制剂VX-765),各组细胞加入相应试剂后共培养24 h;MTT法检测细胞存活率;流式细胞术检测细胞焦亡情况;试剂盒法测定细胞上清IL-1β、IL-18、LDH水平;qRT-PCR法和Western blot法检测细胞NF-κB、NLRP3、Caspase-1、GSDMD的表达。结果与正常组比较,高糖组细胞存活率明显下降(P<0.05),PI+Caspase-1阳性细胞比例、细胞上清IL-1β、IL-18、LDH水平以及细胞NF-κB p65、NLRP3、Caspase-1、GSDMD表达明显升高(P<0.05);与高糖组比较,银杏素低、中、高剂量组细胞存活率明显升高(P<0.05),PI+Caspase-1阳性细胞比例、细胞上清IL-1β、IL-18、LDH水平以及细胞NF-κB p65、NLRP3、Caspase-1、GSDMD表达明显降低(P<0.05);分别使用NF-κB、NLRP3、Caspase-1特异性抑制剂BAY、MCC950、VX-765进一步升高细胞存活率,降低细胞PI+Caspase-1阳性细胞比例、细胞上清IL-1β、IL-18、LDH水平以及细胞NF-κB p65、NLRP3、Caspase-1、GSDMD表达。结论银杏素可通过抑制NF-κB/NLRP3/Caspase-1信号通路抑制高糖诱导的肾小球内皮细胞焦亡。

miR-216a对重症急性胰腺炎腺泡损伤及P2X7-NLRP3/caspase-1 通路的影响

目的探索miR-216a对重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)腺泡细胞损伤及P2X7-NLRP3/caspase-1通路的影响.方法将大鼠胰腺腺泡细胞AR42J分为Con组、SAP组、anti-miR-NC组、anti-miR-216a组、Sch+miR-NC组、Sch+miR-216a组.Con组不做任何处理,其余各组采用雨蛙肽(10 nmol/L)联合脂多糖(lipo poly saccharide,LPS)(10 mg/L)处理大鼠胰腺腺泡细胞株AR42J构建SAP细胞模型,anti-miR-NC组、anti-miR-216a组、Sch+miR-NC组、Sch+miR-216a组分别转染anti-miR-NC、anti-miR-216a、miR-NC、miR-216a mimics.酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定各组细胞培养液上清中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)浓度;流式细胞术检测各组细胞凋亡率;实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测各组细胞中miR-216a及P2X7、NLRP3、caspase-1 mRNA相对表达量;Western blot法检测各组细胞中P2X7、NLRP3、Caspase-1、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(B-cellymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved cysteinyl aspartate specific protease-3,Cleaved caspase-3)蛋白表达情况.结果各组细胞中IL-6、TNF-α含量比较,Con组<anti-miR-216a组<SAP组/anti-miR-NC组/Sch+miR-NC组<Sch+miR-216a组,差异有统计学意义(P<0.05).各组细胞凋亡率和Bax蛋白、Cleaved caspase-3蛋白相对表达量比较,Con组<Sch+miR-216a组<SAP组/anti-miR-NC组/Sch+miR-NC组<anti-miR-216a组,差异有统计学意义(P<0.05);各组细胞Bcl-2蛋白相对表达量比较,anti-miR-216a组<SAP组/anti-miR-NC组/Sch+miR-NC组<Sch+miR-216a组<Con组,差异有统计学意义(P<0.05).各组细胞中miR-216a和P2X7、NLRP3、Caspase-1 mRNA及其蛋白相对表达量比较,Con组<anti-miR-216a组<SAP组/anti-miR-NC组/Sch+miR-NC组<Sch+miR-216a组,差异有统计学意义(P<0.05).结论miR-216a可通过抑制P2X7-NLRP3/caspase-1信号通路减轻SAP腺泡细胞炎症,并诱导细胞凋亡,从而减轻SAP腺泡损伤.

基于NLRP3/Caspase-1信号通路探讨益肾降糖饮对人肾小球系膜细胞焦亡相关蛋白表达的影响

目的基于NLRP3/Caspase-1信号通路探讨益肾降糖饮含药血清对高糖高胰岛素培养下人肾小球系膜细胞焦亡相关蛋白表达的影响。方法取对数生长期的人肾小球系膜细胞分为空白组、模型组和益肾降糖饮含药血清低、中、高剂量组。空白组采用10%的大鼠空白血清DMEM培养液;模型组和低、中、高剂量组在4.5 mg/mL葡萄糖和10μg/mL胰岛素诱导后,分别加浓度为10%的大鼠空白血清和浓度为0.39、0.78、1.56 g/mL的益肾降糖饮含药血清干预,培养48 h。qPCR检测5组细胞NOD样受体热蛋白结构域3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)mRNA相对表达水平,Western blot检测5组细胞NLRP3、Caspase-1的蛋白表达量。结果与空白组比较,模型组Caspase-1、NLRP3 mRNA相对表达水平均升高(P<0.05);与模型组比较,低剂量组Cas⁃pase-1、NLRP3的mRNA相对表达水平及NLRP3蛋白表达量均下降(P<0.05),Caspase-1蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05);中剂量组Caspase-1、NLRP3 mRNA相对表达水平及蛋白表达量均下降(P<0.05);高剂量组Cas⁃pase-1、NLRP3 mRNA相对表达水平及蛋白表达量均下降(P<0.05)。与低剂量组比较,中、高剂量组Caspase-1、NLRP3 mRNA相对表达水平及蛋白表达量均下降(P<0.05)。结论益肾降糖饮含药血清可通过调控NL⁃RP3/Caspase-1信号通路上NLRP3、Caspase-1 mRNA相对表达水平和蛋白表达量,从而抑制高糖及高胰岛素刺激引起的肾小球系膜细胞焦亡。中、高剂量组对NLRP3、Caspase-1 mRNA相对表达水平和蛋白表达量的调控优于低剂量组。

益肝明目汤对糖尿病视网膜水肿模型大鼠NLRP3/Caspase-1信号通路的影响

目的 观察益肝明目汤对糖尿病视网膜水肿模型大鼠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)/半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(cysteine aspartate-specific proteinase-1,Caspase-1)信号通路的影响,从细胞焦亡的角度探讨其治疗糖尿病视网膜水肿的作用机制。方法 将36只SD大鼠随机分为空白组(6只)和造模组(30只)。采用一次性腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素(streptozocin, STZ)溶液联合高糖高脂饲料喂养建立糖尿病视网膜水肿大鼠模型。将成模大鼠随机分为模型组,安多明组,低、中、高剂量组,每组6只,分别予以蒸馏水、羟苯磺酸钙胶囊(0.09 g/kg)、益肝明目汤(2.8、5.6、11.2 g/kg)进行灌胃,每日2次,连续4周。观察大鼠一般生物学特征,监测不同时期血糖、体质量变化;采用眼底荧光血管造影(fundus fluorescence angiography, FFA)和光学相关断层扫描技术(optical correlation tomography, OCT)观测各阶段视网膜血管渗漏及视网膜厚度的变化;HE染色检测视网膜组织病理变化;免疫组化法检测视网膜组织NLRP3与衔接蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)表达水平;Western blot检测视网膜组织Caspase-1与NLRP3表达水平;ELISA检测血清炎症因子白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18, IL-18)含量。结果 与空白组比较,模型组大鼠一般生物学特征出现较明显的改变;血糖显著升高(P<0.01);体质量显著降低(P<0.01);视网膜厚度增加(P<0.01);FFA可见视网膜血管走行迂曲,散在微血管瘤及少许点状强荧光;病理形态见各层细胞排列紊乱、稀疏,内丛状层、内外核层松散,结构紊乱,视网膜厚度增加;视网膜组织中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达及炎症因子IL-1β、IL-18含量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,中剂量组、高剂量组大鼠血糖均降低(P<0.05);安多明组、低剂量组、中剂量组、高剂量组大鼠体质量均升高(P<0.01);各给药组大鼠视网膜厚度呈不同程度减少(P<0.01);FFA见微血管瘤及点状强荧光减少;病理形态见视网膜各层结构基本完整,排列规整,厚度减少;视网膜组织中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达及炎症因子IL-1β、IL-18含量显著降低(P<0.01,P<0.05)。结论 以疏肝健脾、活血利水为治法的益肝明目汤可能通过干预NLRP3/Caspase-1介导的细胞焦亡,进而减轻炎症因子的释放,减轻视网膜水肿,从而改善视网膜功能。

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。

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。

鞣花酸调控NLRP3/Caspase-1信号通路改善脂多糖诱导的小鼠肠道炎症

目的探讨鞣花酸(ellagic acid,EA)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠肠道炎症的治疗作用和相关机制。方法通过随机数字法将18只雄性C57BL/6小鼠随机分为三组:对照组(CON)、LPS组和LPS-EA组每组6只。LPS组和LPS-EA组小鼠腹腔注射LPS(4 mg/kg),CON组注射等量生理盐水。腹腔注射后12 h,LPS-EA组连续7 d以EA(20 mg/kg)灌胃,CON组和LPS组以等量DMSO灌胃。第7天,测量各组小鼠空腹体质量,在灌胃2 h后,对各组小鼠实施安乐死,取血并取出结肠组织。HE染色光学显微镜下观察结肠组织病理变化。ELISA法测定小鼠血清IL-1β、IL-18水平,Western blotting法测定结肠组织中ZO-1、Occludin、NLRP3、Caspase-1蛋白表达水平。结果与CON组相比,LPS组小鼠结肠ZO-1、Occludin蛋白表达水平显著降低,血清IL-1β、IL-18水平及结肠组织中的NLRP3、Caspase-1蛋白表达水平显著升高。与LPS组相比,EA上调ZO-1、Occludin蛋白表达水平,下调小鼠血清IL-1β、IL-18水平以及结肠组织中的NLRP3、Caspase-1蛋白表达水平。结论EA修复肠黏膜屏障,抑制NLRP3炎症小体活化,下调Caspase-1表达水平,显著改善LPS诱导的小鼠急性肠道炎症。

清化肠饮对溃疡性结肠炎大鼠NLRP3/Caspase-1细胞焦亡通路的影响

目的 探讨清化肠饮对溃疡性结肠炎模型大鼠NLRP3/Caspase-1细胞焦亡通路相关分子的影响。方法 将SPF级Wistar大鼠分为空白组和造模组,造模组采用“高脂高糖饮食+免疫”法构建湿热证UC大鼠模型,共持续20 d。造模成功后,造模组随机分为模型组、清化肠饮组、SASP组,每组8只。各组给予相应处理21 d后,麻醉采血,取结肠组织后,分别运用ELISA、qReal-time PCR法检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-18(IL-18)的含量及肠黏膜组织NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达水平。结果 与空白组比较,模型组血清中IL-1β、IL-6、IL-18的含量及NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达水平均显著升高(P<0.01);与模型组相比,清化肠饮组血清中炎症因子IL-1β、IL-6、IL-18表达水平及NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD mRNA表达水平均显著降低(P<0.01)。结论 清化肠饮可通过抑制NLRP3/Caspase-1信号通路,阻断该信号通路相关分子的合成、激活,从而抑制UC大鼠肠道黏膜细胞焦亡程序,改善UC大鼠肠道黏膜损伤。

延胡索总生物碱对慢性癫痫大鼠皮层NLRP3/caspase-1/GSDMD介导的细胞焦亡的影响

目的:研究延胡索总生物碱(TAC)对戊四氮(PTZ)所诱导的慢性癫痫大鼠的治疗作用,探讨其对大脑皮层核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/caspase-1/消皮素D(GSDMD)介导的细胞焦亡的影响及可能机制。方法:清洁级雄性SD大鼠30只,随机抽取6只大鼠作为正常组,其余大鼠采用PTZ(35 mg/kg)腹腔连续注射28 d复制慢性癫痫模型。将造模成功的18只大鼠随机分为模型组、低剂量TAC组和高剂量TAC组,每组6只。低、高剂量TAC组大鼠分别灌胃给予7和14 mg/kg的TAC,连续给药14 d,正常组和模型组大鼠灌胃给予等体积生理盐水。观察记录大鼠全面强直阵挛发作(GTCS)和极小阵挛发作(MCS)的潜伏期;采用HE染色观察颞叶皮层的病理学变化;TUNEL法检测神经细胞凋亡;免疫组化和Western blot法检测皮层组织核因子κB(NF-κB)、NLRP3、caspase-1和GSDMD蛋白表达;免疫组化检测脑组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素18(IL-18)和IL-1β蛋白表达;RT-qPCR检测各组NLRP3、caspase-1和GSDMD的mRNA表达。结果:与正常组相比较,模型组大鼠GTCS和MCS的潜伏期显著缩短(P<0.01);模型组大鼠皮层神经细胞凋亡数量显著增加,皮层组织中TNF-α、IL-18和IL-1β蛋白表达均显著增加,NF-κB、NLRP3、caspase-1 p20和GSDMD N端片段(GSDMD-N)的mRNA及蛋白表达也显著增加(P<0.05或P<0.01);与模型组相比,各剂量TAC组大鼠GTCS和MCS的潜伏期显著延长,皮层神经细胞凋亡数量显著减少,皮层组织中TNF-α、IL-18和IL-1β蛋白表达均显著减少,NF-κB、NLRP3、caspase-1 p20和GSDMD的mRNA及蛋白表达也均显著减少(P<0.01)。结论:TAC可能通过NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路,减少炎症因子分泌,抑制神经细胞焦亡,从而对PTZ诱导的慢性癫痫大鼠起到治疗作用。