黄芩素调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路介导的焦亡减轻小鼠急性肺损伤作用

摘要：

目的 探究黄芩素对急性肺损伤(acute lung injure,ALI)小鼠的治疗作用以及对NOD样受体热蛋白结构域3(NOD-like receptor family pyrin domain containing 3,NLRP3)/半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(cystein-asparate protease-1,Caspase-1)/消皮素D(gasdermin D,GSDMD)焦亡通路的调控作用.方法60只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、模型组、Caspase-1抑制剂VX-765(30 mg/kg)组和黄芩素低、中、高剂量(10、20、40 mg/kg)组,每组10只.除对照组外,其余各组ip脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,15 mg/kg),分别于造模前24 h和造模0.5 h后给予黄芩素或VX-765(30mg/kg)干预.造模24h后,检测小鼠肺湿干质量比以评价肺肿胀;苏木素-伊红(HE)染色法检测肺组织病理变化;透射电子显微镜观察肺组织中巨噬细胞损伤情况;ELISA法检测小鼠血清和肺泡灌洗液中白细胞介素-1β(interleukin-1 β,IL-1β)、IL-6、IL-18、IL-1α和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平;采用Western blotting检测肺组织NLRP3、凋亡相关的斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)、cleaved Caspase-1、pro Caspase-1、GSDMD-N 以及GSDMD蛋白表达.人源单核细胞白血病THP-1细胞加入100 nmol/L佛波酯诱导24 h,贴壁后随机分为对照组、模型组、VX-765(500nmol/L)组和黄芩素低、中、高剂量(3、10、30μmol/L)组,除对照组外,采用1 μg/mL LPS联合5 mmol/L三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)刺激THP-1细胞建立细胞炎症模型,给予黄芩素或VX-765干预,采用CCK-8法检测细胞活力;ELISA法检测上清液中IL-1β、IL-18和IL-1α水平;LDH试剂盒检测上清液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;免疫荧光评估NLRP3炎症小体组装情况;采用膜联蛋白-V-PE(Annexin-V-PE)/7-氨基放线菌素(7-aminoactinomycin,7-AAD)试剂盒评价细胞焦亡情况;Western blotting 检测细胞 NLRP3/Caspase-1/GSDMD 通路相关蛋白表达.结果 在ALI小鼠模型中,与模型组比较,VX-765组和黄芩素组小鼠肺肿胀程度明显减轻(P＜0.01),肺组织损伤评分显著降低(P＜0.01),肺组织中巨噬细胞炎性病变得到缓解,血清及肺泡灌洗液中IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-18、IL-1α 水平明显降低(P＜0.05、0.01),肺组织 NLRP3、ASC、cleaved Caspase-1、pro Caspase-1、GSDMD-N 以及 GSDMD 蛋白表达水平均显著降低(P＜0.05、0.01).在细胞炎症模型中,与模型组比较,VX-765组和黄芩素组THP-1细胞IL-1β、IL-18、IL-1α分泌量显著降低(P＜0.01),NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路相关蛋白表达水平明显降低(P＜0.05、0.01),NLRP3炎症小体组装明显被抑制(P＜0.05、0.01),LDH释放量及细胞焦亡率显著降低(P＜0.01).结论 黄芩素通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路介导的细胞焦亡,从而改善LPS诱导的小鼠ALI.

关键词：黄芩素、急性肺损伤、脂多糖、NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路、细胞焦亡

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分类号：R285.5(中药学)

资助基金：国家自然科学基金;四川省自然科学基金面上项目;中国博士后科学基金面上资助地区专项支持计划;成都中医药大学杏林学者学科人才科研提升计划

在线出版日期：2023-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：6694-6703