【摘 要】
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目的:NLRP3炎性小体是固有免疫的重要组成部分,其异常活化及活化介导的促炎性因子IL-1β大量分泌是促进炎症性肠病发展的关键因素。姜黄素是一种天然多酚类物质,具有良好的抗炎及免疫调节效用。本研究旨在明确姜黄素对葡聚糖硫酸钠盐（DSS）诱导的NLRP3炎性小体活化、IL-1β产生的抑制作用及相关机制,探讨姜黄素对DSS诱发肠道炎症的保护作用。方法:以不同浓度DSS刺激LPS预致敏的小鼠巨噬细胞（骨
【基金项目】
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上海市自然科学基金资助项目（16ZR1428500）；
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目的:NLRP3炎性小体是固有免疫的重要组成部分,其异常活化及活化介导的促炎性因子IL-1β大量分泌是促进炎症性肠病发展的关键因素。姜黄素是一种天然多酚类物质,具有良好的抗炎及免疫调节效用。本研究旨在明确姜黄素对葡聚糖硫酸钠盐（DSS）诱导的NLRP3炎性小体活化、IL-1β产生的抑制作用及相关机制,探讨姜黄素对DSS诱发肠道炎症的保护作用。方法:以不同浓度DSS刺激LPS预致敏的小鼠巨噬细胞（骨髓来源或腹腔来源）或结肠上皮细胞,未经DSS刺激组作为对照,以ELISA法检测细胞培养液上清中炎性小体活化相关的关键促炎因子IL-1β含量,继而以caspase-1抑制剂或NLRP3炎性小体特异性阻断剂处理细胞,观察对DSS诱导成熟IL-1β分泌的影响,明确DSS对小鼠结肠上皮细胞及巨噬细胞NLRP3炎性小体的激活作用;另以姜黄素分别预处理上述细胞,利用ELISA法测定成熟IL-1β分泌、免疫荧光技术检测胞浆内NLRP3炎性小体活化的特征性标志—ASC寡聚化的变化情况,观察姜黄素对DSS诱导NLRP3炎性小体活化的抑制作用。NLRP3炎性小体的活化途径主要包括三种模式:细胞内K+外流、组织蛋白酶B（cathepsin B）释放和细胞内活性氧（ROS）产生。我们以DSS刺激LPS预致敏的小鼠巨噬细胞,设立姜黄素处理/未处理组,通过荧光染色、流式细胞术检测胞内ROS生成变化;利用荧光染色、酶活性检测观测溶酶体cathpsin B释放情况;应用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、荧光染色、流式细胞术检测巨噬细胞内K+浓度改变,从而明确姜黄素抑制DSS诱导NLRP3炎性小体活化的分子模式。将野生型C57BL/6小鼠随机分为5组,分别为饮水对照组,DSS饮水组,DSS饮水加腹腔注射姜黄素组,DSS饮水加腹腔注射NLRP3特异性抑制剂（MCC950）组,DSS饮水加腹腔注射姜黄素和抑制剂（MCC950）组。以3%DSS诱导小鼠结肠炎7天,每日观察记录小鼠体重变化及粪便情况,评价疾病活动指数;于第8天处死小鼠并测量结肠长度,结肠组织切片进行HE染色、病理评分;结肠组织匀浆检测成熟IL-1β含量、MPO酶活力和caspase-1活性,探讨姜黄素通过抑制NLRP3炎性小体活化对DSS诱发肠道炎症的保护作用。结果:DSS可诱导LPS预致敏的巨噬细胞和肠上皮细胞NLRP3炎性小体活化以及成熟IL-1β分泌。姜黄素对DSS诱导的IL-1β分泌有显著抑制作用,并且这种抑制效应呈剂量依赖性。姜黄素主要通过阻断K+外流、ROS形成和溶酶体cathepsin B释放三条途径抑制DSS诱导的NLRP3炎性小体活化。体内实验显示姜黄素可明显缓解DSS诱导的结肠炎症,主要体现为便血评分降低、体重减轻和结肠缩短情况改善;同时姜黄素显著减少结肠组织中成熟IL-1β水平,减弱MPO活力和caspase-1酶活性,结肠HE染色病理评分也明显降低。姜黄素对结肠炎症的抑制效应与NLRP3特异性抑制剂相当,体内给予NLRP3特异性抑制剂基本可抵消姜黄素对结肠炎症的进一步抑制作用。结论:姜黄素可显著抑制DSS诱导的NLRP3炎性小体活化及促炎因子释放,有效缓解DSS引发的小鼠结肠炎症,可能成为临床炎症性肠病治疗的潜在药物。
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