褐藻多糖硫酸酯抑制尿酸介导HK-2细胞NLRP3炎性体活化及机制探讨

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinqinlian1982
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尿酸(uric acid,UA)是人体内嘌呤核苷酸代谢的终产物。尿酸排泄减少造成血尿酸水平过高或者尿酸盐沉积,会引发高尿酸血症、痛风等一系列疾病。肾脏是排泄尿酸、调节血尿酸水平的主要场所,肾小管上皮细胞是尿酸直接作用的靶细胞之一,血尿酸水平过高会激活体内的促炎细胞因子,造成炎症损伤。褐藻多糖硫酸酯(fucoidan,FPS)是一种具有多种生物活性的海洋药物,用于临床治疗肾病已有近20年。目前,关于FPS改善UA对肾脏的损伤作用以及FPS在细胞炎症反应中的应用已有较多报道,但很少有研究是从炎性反应角度去探讨FPS对UA损伤细胞的改善作用。因此,本研究以人肾小管上皮细胞为研究对象,探究UA诱导HK-2细胞NLRP3炎性体活化,以及NF-κB和MAPKs(ERK 1/2、p38 MAPK、JNK)信号通路在FPS缓解UA致肾小管细胞炎症损伤中的作用。用不同浓度UA和FPS处理HK-2细胞,评估细胞中NO含量、iNOS活力以及NLRP3蛋白的表达水平,结果表明,UA以剂量依赖方式上调细胞的NO含量、iNOS活力以及NLRP3蛋白表达,造成细胞炎症反应。然而,FPS可以抑制UA诱导细胞的炎症反应。利用NF-κB、MAPKs(ERK1/2、JNK、p38MAPK)信号通路抑制剂,探讨FPS抑制UA介导NLRP3炎性体活化的作用机制。结果显示,NF-κB与MAPKs通路抑制剂虽然会降低正常细胞中相应通路蛋白的磷酸化水平,但不影响炎性因子的表达。UA通过激活NF-κB、ERK 1/2、JNK、p38MAPK信号通路,上调细胞中NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-18的mRNA和蛋白水平,造成细胞炎性反应。FPS对正常细胞的通路蛋白和促炎因子均不影响,但可降低UA诱导的通路活化和促炎因子表达,抑制NLRP3炎性体的活化,从而发挥保护细胞作用。这表明UA致HK-2细胞炎症反应涉及了NF-κB和MAPKs信号通路,而FPS可以通过抑制UA对NF-κB和MAPKs通路的激活来抑制NLRP3炎性体的活化,下调促炎因子的表达,达到缓解细胞炎症的作用。本研究还发现,UA可以促进细胞中焦亡蛋白GSDMD的表达,而FPS可以通过NF-κB、MAPKs通路来抑制UA这一作用,说明FPS可能对UA介导肾小管细胞焦亡有抑制作用,但这还需进一步的研究证明。综上所述,FPS能有效抑制UA诱导HK-2细胞中NF-κB和MAPKs通路活化,GSDMD及NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-18炎性因子表达,说明FPS抑制UA活化HK-2细胞NLRP3炎性体的作用机制与NF-κB、MAPKs信号通路有关。
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