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目的：
牙周炎和种植体周围炎是由细菌引起的口腔炎症性疾病，并且伴有牙槽骨的破坏及吸收。这类炎症性疾病的始动因子是微生物牙菌斑，脂多糖（lipopolysacc haride，LPS）作为微生物牙菌斑的主要毒性因子，能够诱导多种细胞产生炎症因子，例如白介素1β（Interleukin1β，IL-1β）、白介素6（Interleukin6，IL-6）、肿瘤坏死因子α（Tumor necrosisfactor-α，TNF-α）和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein3，NLRP3)炎性小体，这些细胞因子又能显著影响牙周炎和种植体周围炎的发展。NLRP3炎性小体是慢性炎症的中心环节，在LPS诱导细胞炎症的致病机理中起着重要作用，硫氧还蛋白相互作用蛋白（Thioredoxin interacting protein，TXNIP）参与了NLRP3炎性小体的激活。N-乙酰半胱氨酸（N-acetyl cysteine，NAC）含有活性巯基，能控制炎症反应。本文旨在探讨NAC对LPS诱导的骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）炎症反应的调控作用，并阐明相关分子机制与TXNIP/NLRP3炎性小体信号轴的相关性。
方法：
本实验采用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养大鼠BMSCs。首先，为了探讨不同浓度的NAC对BMSCs活力的影响，把生长状态良好的细胞按如下分组：空白对照组、0.1mM NAC组、0.5mM NAC组、1mM NAC组和2mM NAC组(5组细胞分别用对应浓度的NAC作用细胞)，24h后用CCK-8法检测BMSCs细胞活力情况。随后，为了探讨NAC对BMSCs的保护作用，将BMSCs随机分为6组：空白对照组、LPS（1μg/mL）组、NAC（0.1mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（2mM）+LPS（1μg/mL）组。空白对照组用完全培养基培养24h，LPS组用含有1μg/mL LPS的完全培养基培养24h，其余各组细胞分别用对应浓度的NAC预处理1h，之后再用含LPS（1μg/mL）的培养基处理24h，利用CCK-8法测定BMSCs活力。最后，为了探讨NAC对炎性诱导下BMSCs细胞因子表达的影响及相关机制，将BMSCs随机分为4组：空白对照组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组（NAC预作用1h之后，用LPS刺激24h）、白藜芦醇（resveratrol，Res）（50μM）+LPS（1μg/mL）组（Res避光处理2h后，用LPS刺激24h）和LPS（1μg/mL）组（用LPS刺激24h）。为了探讨NAC对炎症因子分泌水平的影响，用ELISA法测定细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的表达水平。为了探讨NAC抗炎的分子机制与TXNIP/NLRP3炎性小体信号轴的相关性，本实验用PCR法检测BMSCs细胞ASC、NLRP3、caspase-1、TXNIP和TRX基因的表达水平，并且用Western Blot法检测BMSCs细胞中ASC、NLRP3、caspase-1、TXNIP和TRX的蛋白水平。
结果：
1.为探讨不同浓度的NAC对BMSCs活力影响的CCK-8实验结果表明：同空白对照组相较，不同浓度的NAC（0.1mM、0.5mM、1mM、2mM）作用细胞之后，细胞活力无显著差异，说明NAC对BMSCs无毒性作用。
2.为探讨NAC对BMSCs的保护作用的CCK-8检测结果显示：与空白对照组相比，LPS（1μg/mL）组、NAC（0.1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组细胞活力降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。与LPS组相比，NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（2mM）+LPS（1μg/mL）组的细胞活力提高。随着NAC浓度不断升高，BMSCs的活力逐渐增加，并且细胞活力在NAC浓度为1mM时最大，浓度为2mM的NAC预处理的效果与1mM NAC相比差异无统计学意义（P＞0.05），表明1mM是NAC的最佳药物浓度，因此后续实验采用的NAC浓度为1mM。
3.ELISA结果表明：与空白对照组比较，LPS能促进BMSCs分泌炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α；实验用NAC或Res预处理BMSCs后，相较于只用LPS处理，细胞炎症因子的分泌会减少；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
4.实时荧光定量PCR结果表明：与空白对照组相比较，LPS组中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP的表达升高，TRX表达降低；与LPS组相比，用NAC或Res预处理BMSCs会导致细胞中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP的表达降低，TRX表达升高；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
5.Western Blot结果表明：与空白对照组相较，LPS组中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP蛋白水平升高，TRX降低；而NAC或Res预处理能够使细胞的ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP蛋白水平降低，TRX升高；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
结论：
1.NAC可以减少细胞因子：IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。
2.LPS能诱导BMSCs中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP基因和蛋白的表达，抑制TRX的表达；而NAC预处理能使BMSCs中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP基因和蛋白的表达降低，促进TRX的表达。
3.NAC可以通过抑制TXNIP/NLRP3这一信号通路，调控LPS诱导的BMSCs炎症反应。
牙周炎和种植体周围炎是由细菌引起的口腔炎症性疾病，并且伴有牙槽骨的破坏及吸收。这类炎症性疾病的始动因子是微生物牙菌斑，脂多糖（lipopolysacc haride，LPS）作为微生物牙菌斑的主要毒性因子，能够诱导多种细胞产生炎症因子，例如白介素1β（Interleukin1β，IL-1β）、白介素6（Interleukin6，IL-6）、肿瘤坏死因子α（Tumor necrosisfactor-α，TNF-α）和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein3，NLRP3)炎性小体，这些细胞因子又能显著影响牙周炎和种植体周围炎的发展。NLRP3炎性小体是慢性炎症的中心环节，在LPS诱导细胞炎症的致病机理中起着重要作用，硫氧还蛋白相互作用蛋白（Thioredoxin interacting protein，TXNIP）参与了NLRP3炎性小体的激活。N-乙酰半胱氨酸（N-acetyl cysteine，NAC）含有活性巯基，能控制炎症反应。本文旨在探讨NAC对LPS诱导的骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）炎症反应的调控作用，并阐明相关分子机制与TXNIP/NLRP3炎性小体信号轴的相关性。
方法：
本实验采用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养大鼠BMSCs。首先，为了探讨不同浓度的NAC对BMSCs活力的影响，把生长状态良好的细胞按如下分组：空白对照组、0.1mM NAC组、0.5mM NAC组、1mM NAC组和2mM NAC组(5组细胞分别用对应浓度的NAC作用细胞)，24h后用CCK-8法检测BMSCs细胞活力情况。随后，为了探讨NAC对BMSCs的保护作用，将BMSCs随机分为6组：空白对照组、LPS（1μg/mL）组、NAC（0.1mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（2mM）+LPS（1μg/mL）组。空白对照组用完全培养基培养24h，LPS组用含有1μg/mL LPS的完全培养基培养24h，其余各组细胞分别用对应浓度的NAC预处理1h，之后再用含LPS（1μg/mL）的培养基处理24h，利用CCK-8法测定BMSCs活力。最后，为了探讨NAC对炎性诱导下BMSCs细胞因子表达的影响及相关机制，将BMSCs随机分为4组：空白对照组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组（NAC预作用1h之后，用LPS刺激24h）、白藜芦醇（resveratrol，Res）（50μM）+LPS（1μg/mL）组（Res避光处理2h后，用LPS刺激24h）和LPS（1μg/mL）组（用LPS刺激24h）。为了探讨NAC对炎症因子分泌水平的影响，用ELISA法测定细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的表达水平。为了探讨NAC抗炎的分子机制与TXNIP/NLRP3炎性小体信号轴的相关性，本实验用PCR法检测BMSCs细胞ASC、NLRP3、caspase-1、TXNIP和TRX基因的表达水平，并且用Western Blot法检测BMSCs细胞中ASC、NLRP3、caspase-1、TXNIP和TRX的蛋白水平。
结果：
1.为探讨不同浓度的NAC对BMSCs活力影响的CCK-8实验结果表明：同空白对照组相较，不同浓度的NAC（0.1mM、0.5mM、1mM、2mM）作用细胞之后，细胞活力无显著差异，说明NAC对BMSCs无毒性作用。
2.为探讨NAC对BMSCs的保护作用的CCK-8检测结果显示：与空白对照组相比，LPS（1μg/mL）组、NAC（0.1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组细胞活力降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。与LPS组相比，NAC（0.5mM）+LPS（1μg/mL）组、NAC（1mM）+LPS（1μg/mL）组和NAC（2mM）+LPS（1μg/mL）组的细胞活力提高。随着NAC浓度不断升高，BMSCs的活力逐渐增加，并且细胞活力在NAC浓度为1mM时最大，浓度为2mM的NAC预处理的效果与1mM NAC相比差异无统计学意义（P＞0.05），表明1mM是NAC的最佳药物浓度，因此后续实验采用的NAC浓度为1mM。
3.ELISA结果表明：与空白对照组比较，LPS能促进BMSCs分泌炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α；实验用NAC或Res预处理BMSCs后，相较于只用LPS处理，细胞炎症因子的分泌会减少；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
4.实时荧光定量PCR结果表明：与空白对照组相比较，LPS组中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP的表达升高，TRX表达降低；与LPS组相比，用NAC或Res预处理BMSCs会导致细胞中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP的表达降低，TRX表达升高；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
5.Western Blot结果表明：与空白对照组相较，LPS组中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP蛋白水平升高，TRX降低；而NAC或Res预处理能够使细胞的ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP蛋白水平降低，TRX升高；NAC+LPS组和Res+LPS组与空白对照组相较，差异有统计学意义（P＜0.05）。
结论：
1.NAC可以减少细胞因子：IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。
2.LPS能诱导BMSCs中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP基因和蛋白的表达，抑制TRX的表达；而NAC预处理能使BMSCs中ASC、NLRP3、caspase-1和TXNIP基因和蛋白的表达降低，促进TRX的表达。
3.NAC可以通过抑制TXNIP/NLRP3这一信号通路，调控LPS诱导的BMSCs炎症反应。