基于NLRP3炎症信号通路探讨清肾颗粒对慢性肾衰竭患者炎症状态及LPS诱导的HK-2细胞损伤的干预机制

来源 :安徽中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaiyuanwu
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目的:观察慢性肾衰竭(Chronic renal failure,CRF)湿热证患者血NLRP3炎症小体相关分子(NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18)的水平表达及清肾颗粒的干预作用。方法:将68例CRF湿热证患者纳入临床试验,随机分为治疗组和对照组,每组各34例,并设正常组20例。研究最终完成63例(治疗组31例,对照组32例),因在研究期间治疗组停服清肾颗粒2例,加服尿毒清颗粒1例,对照组停用保留灌肠1例,加服肾衰宁片1例,共剔除5例受试者。两组患者均予西医基础治疗及中药保留灌肠等治疗,并均衡处理合并症。治疗组加服清肾颗粒12周,每日三次,每次10g。12周后观察两组受试者治疗前后的Scr、e GFR、外周血单个核细胞NLRP3、ASC、Caspase-1及血清中IL-1β、IL-18变化情况并进行疗效评估。结果:1.临床疗效:治疗组、对照组总有效率分别为78.42%、65.62%,两组差异明显(P<0.05)。2.中医证候疗效:治疗组、对照组总有效率分别为80.65%、59.37%,两组差异明显(P<0.05)。3.中医证候积分:治疗前两组患者证候积分值无差异(P>0.05);治疗后,两组证候积分值均下降(P<0.01,P<0.05),治疗组明显优于对照组(P<0.01);对照组治疗前后无差异(P>0.05)。4.Scr、e GFR:治疗前两组患者肾功能比较无差异(P>0.05);给药12周后,治疗组Scr水平降低(P<0.01),e GFR升高(P<0.01),与同期对照组比较差异显著(P<0.01);对照组治疗前后肾功能无差异(P>0.05)。5.NLRP3、ASC、Caspase-1水平比较:5.1治疗前,CRF湿热证患者外周血单个核细胞中NLRP3、ASC、Caspase-1水平较正常组升高(P<0.01);治疗组与对照组比较无差异(P>0.05)。5.2治疗后,两组患者NLRP3、Caspase-1、ASC水平较前下降(P<0.01,P<0.05),治疗组优于同期对照组(P<0.05);6.IL-1β、IL-18水平比较:6.1治疗前,CRF湿热证患者血清中IL-1β、IL-18较正常组升高(P<0.01),治疗组与对照组之间无差异(P>0.05)。6.2治疗后,两组受验患者血清中IL-1β、IL-18水平较前均降低(P<0.01),治疗组优于对照组(P<0.01)。7.安全性指标:本次临床研究期间,治疗组患者治疗前后安全指标无明显变化。结论:1.CRF湿热证患者外周血单个核细胞NLRP3、ASC、Caspase-1水平以及血清IL-1β、IL-18水平均升高;2.清肾颗粒能降低CRF湿热证患者外周血单个核细胞NLRP3、ASC、Caspase-1水平以及血清IL-1β、IL-18水平,减轻炎症反应;3.清肾颗粒减轻CRF湿热证患者临床症状,改善肾功能,抑制炎症对机体的损伤是其机制之一;4.本次临床研究期间,清肾颗粒无药物不良反应,表明该药物安全性良好。目的:检测不同剂量组清肾颗粒含药血清对LPS诱导的HK-2细胞NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、α-SMA的表达情况;探讨清肾颗粒通过抑制NLRP3信号通路介导的炎症反应,减轻HK-2炎症损伤,延缓肾间质纤维化RIF的机制。方法:健康新西兰雄性大耳白兔8只,体重2.5±0.2 kg,随机分为药物组和空白组,每组4只。药物组将清肾颗粒配成2.0g/ml药液,每只兔每次按5ml/kg灌胃,1次/d,连续10d。末次灌胃1h后,无麻醉状态下,注射器心脏采血,置-80℃保存备用。空白组动物如上法予等量生理盐水灌胃制备空白血清。实验选用第2-3代HK-2细胞,将同代细胞随机分成正常组、LPS组、NLRP3炎症小体特异性抑制剂组(MCC950)、清肾颗粒低、中、高剂量组。观察细胞形态学改变;CCK8法检测细胞活性;Western blot法检测HK-2细胞NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、α-SMA蛋白表达水平;RT-q PCR法检测HK-2细胞NLRP3、ASC、Caspase-1m RNA表达水平;细胞免疫荧光法检测HK-2细胞NLRP3、ASC、Caspase-1的表达情况;流式细胞仪检测各组细胞凋亡情况。结果:1.药物干预24h后:与正常组比较,其他各组细胞OD值显著低于正常组(P<0.01);与LPS组比较,NLRP3抑制剂组、清肾颗粒各剂量组OD值均升高(P<0.01);与NLRP3抑制剂组,清肾颗粒高、中剂量组OD值不同程度升高(P<0.05),但清肾颗粒低剂量组与NLRP3抑制剂组比较无显著差异(P>0.05)。清肾颗粒各剂量组比较,清肾颗粒高剂量组OD值最大(P<0.05,P<0.01),清肾颗粒中剂量组较清肾颗粒低剂量组有所升高(P<0.05)。参照CCK8结果选择24小时作为药物作用时间。2.各组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、α-SMA蛋白表达情况(Western Blot方法)2.1与正常组比较,其他各组细胞NLRP3蛋白表达均升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组、NLRP3抑制剂组NLRP3蛋白表达均降低(P<0.01);与NLRP3抑制组比较,清肾颗粒高、中剂量组NLRP3蛋白表达均显著降低(P<0.01),但清肾颗粒低剂量组与NLRP3抑制组比较无显著差异(P>0.05);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组NLRP3蛋白表达最低(P<0.01),清肾颗粒中剂量组低于清肾颗粒低剂量组(P<0.01)。2.2与正常组比较,其他各组细胞ASC蛋白表达均升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组、NLRP3抑制剂组ASC蛋白表达不同程度降低(P<0.01);与NLRP3抑制组比较,清肾颗粒各剂量组ASC蛋白表达降低(P<0.01,P<0.05);清肾颗粒各剂量组中,清肾颗粒高剂量组ASC蛋白表达下降程度最大(P<0.01),清肾颗粒中剂量组低于清肾颗粒低剂量组(P<0.05)。2.3与正常组比较,其他各组细胞Caspase-1蛋白表达均升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组、NLRP3抑制剂组Caspase-1蛋白表达均降低(P<0.01,P<0.05);与NLRP3抑制组比较,清肾颗粒各剂量组Caspase-1蛋白表达不同幅度下降(P<0.01,P<0.05);清肾颗粒各剂量组中,清肾颗粒高剂量组表达最低(P<0.01,P<0.05),清肾颗粒中、低剂量组间比较无差异(P>0.05)。2.4与正常组比较,其他各组细胞IL-1β蛋白表达不同程度升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组、NLRP3抑制剂组IL-1β蛋白表达均降低(P<0.01,P<0.05);与NLRP3抑制剂组比较,清肾颗粒高剂量组IL-1β蛋白表达水平显著降低(P<0.01),清肾颗粒中、低剂量组与NLRP3抑制剂组之间无显著差异(P>0.05);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组IL-1β蛋白表达最低(P<0.01),清肾颗粒中剂量组低于清肾颗粒低剂量组(P<0.05)。2.5与正常组比较,其他各组细胞IL-18蛋白表达均升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组、NLRP3抑制剂组IL-18蛋白表达均降低(P<0.01);与NLRP3抑制剂组比较,清肾颗粒高、中剂量组IL-18蛋白表达均降低(P<0.01),但与清肾颗粒低剂量组比较无差异(P>0.05);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组下降程度最大(P<0.01),清肾颗粒低剂量组较清肾颗粒中剂量组有所增加(P<0.05)。2.6与正常组比较,其他各组细胞α-SMA蛋白表达均显著升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组与NLRP3抑制剂组α-SMA蛋白表达不同幅度降低(P<0.01,P<0.05);与NLRP3抑制剂组比较,清肾颗粒各剂量组α-SMA蛋白表达均降低(P<0.01);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组α-SMA蛋白表达最低(P<0.01),清肾颗粒中剂量下降程度显著高于清肾颗粒低剂量组(P<0.01)。3.各组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1m RNA表达情况(RT-q PCR方法):与正常组比较,其他各组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1m RNA表达均升高(P<0.01);与LPS组比较,清肾颗粒各剂量组与NLRP3抑制剂组NLRP3、ASC、Caspase-1m RNA表达均降低(P<0.01);与NLRP3抑制组比较,清肾颗粒高、中剂量组NLRP3、ASC、Caspase-1m RNA表达均显著下降(P<0.01),清肾颗粒低剂量组无显著差异(P>0.05);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组上述指标下降幅度最大(P<0.01),清肾颗粒中剂量组低于清肾颗粒低剂量组(P<0.05)。4.各组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1表达情况(免疫荧光):NLRP3、ASC、Caspase-1在正常组几乎没有表达,在LPS组表达显著增强,呈现明亮红色荧光。在清肾颗粒各剂量组及NLRP3抑制剂组中,红色荧光表达较LPS组不同程度减弱,其中清肾颗粒高剂量组表达最弱。5.各组细胞凋亡情况(流式细胞仪):与正常组比较,各细胞凋亡率不同程度增加(P<0.01);与LPS组比较,各药物干预组细胞凋亡率降低(P<0.01);与NLRP3抑制剂组比较,清肾颗粒各剂量组细胞凋亡率均降低(P<0.01);清肾颗粒各组间比较,清肾颗粒高剂量组细胞凋亡率最低(P<0.01,P<0.05),中剂量组细胞凋亡率较于低剂量组有所降低(P<0.05)。结论:1、LPS诱导HK-2细胞发生炎症损伤、凋亡及EMT。2、清肾颗粒含药血清能够抑制LPS诱导HK-2细胞炎症损伤及EMT进程。3、NLRP3炎症信号通路的活化参与了HK-2细胞的炎症反应和EMT。4、清肾颗粒含药血清通过抑制NLRP3炎症信号通路的活化,减少LPS诱导的HK-2细胞NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、α-SMA的表达,从而抑制炎症反应,减轻HK-2炎症损伤及EMT,延缓肾纤维化进展。5、清肾颗粒含药血清高剂量组对抑制LPS诱导的HK-2细胞NLRP3炎症信号通路活化,减轻HK-2细胞炎症损伤,延缓肾纤维化,明显优于清肾颗粒含药血清中、低剂量组。
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