传统药物中的活性提取物和这些提取物的制备正逐渐受到研究人员的关注,因为这些提取物具有广泛的可用性、理想的疗效和较少的副作用。近几十年来,蜂胶作为一种传统药物在世界各地得到了广泛的认可,生蜂胶一般含有300多种不同的成分,主要由三萜、倍半萜、蜡和酚类组成。台湾蜂胶,如台湾绿蜂胶(TGP),具有多种有益的生物功能,如抗癌、抗炎、抗纤维化、抗菌和抗氧化。然而,TGP对痛风炎症作用的具体分子机制尚未报道。因此作者通过体外和体内模型研究TGP醇提物对NLRP3炎症小体和与NLRP3炎症体相关的分子信号事件的影响。
图一:TGP降低MSU诱导的NLRP3炎症小体激活和细胞因子分泌
TGP以剂量依赖性的方式抑制MSU激活的人THP-1、小鼠J774A.1巨噬细胞和小鼠BMDM的IL-1β分泌、IL-18、IL-1β(图1b)、活性caspase-1(p10)(图1c)的表达水平、IL-6和单核细胞趋化蛋白(MCP-1)的表达水平,但不降低TNF-α的表达水平。从TGP中纯化了一种已知的化合物,丙泊林G。丙泊林G以剂量依赖的方式减少了MSU和ATP激活的J774A.1巨噬细胞分泌IL-1β。
图二:TGP减少炎症介导的IL-1β分泌
TGP显著抑制由ATP、尼日利亚霉素、MSU和CC诱导的J774A.1巨噬细胞(图2a)和BMDM(图2b)诱导的IL-1β分泌。降低了ATP、NIG、MS U和CC激活的J774A.1巨噬细胞中活性caspase-1(p10)的表达水平(图2c)。显著降低了MSU、C C、A T P和尼日利亚霉素激活的J774A.1巨噬细胞中NLRP3和ASC的释放(图2d)。TGP不仅抑制NLRP3炎症体,而且还减少了由细胞内多聚体(dA/dT)、FLA-ST(来自鼠伤寒沙门氏菌的鞭毛蛋白)、MDP和LPS触发的IL-1β分泌,它们分别依赖于AIM2、NLRC4、NLRP1和非典型炎症体。
图三:TGP降低MSU诱导的溶酶体破裂和JNK1/2磷酸化
在刺激MSU后,THP-1巨噬细胞的培养基中存在成熟形式的组织蛋白酶B;然而,这些影响被TGP以剂量依赖的方式降低(图3a)。用组织蛋白酶B底物(z-精氨酸-精氨酸)2-甲酚紫荧光团(红色)和核染料hoechst3342(蓝色)监测TGP处理后组织蛋白酶B的活性。在MSU处理的细胞中,荧光信号明显减少,这表明组织蛋白酶B渗漏到细胞质中,并且这种影响被TGP减弱(图3b)。
图四:TGP降低MSU诱导的线粒体损伤和ASC寡聚化
将J774A.1和THP-1巨噬细胞与MSU孵育后,有丝分裂跟踪器深红色染色减少,表明线粒体受损。然而,在TGP处理的细胞中观察到有丝分裂跟踪器深红色染色增加(图4a),表明线粒体损伤减少。TGP显著降低了LPS诱导的J774A.1巨噬细胞中ATP诱导的细胞内ROS生成(图4b)。降低了MSU和ATP刺激诱导的ASC寡聚化(图4c)。为了证实TGP对脂多糖刺激的THP-1巨噬细胞中ASC寡聚的抑制作用,用MSU刺激增加了含有ASC斑点的细胞数量,而这些影响被TGP减少了(图4d)。
图五:TGP抑制LPS介导的NLRP3炎性小体启动信号
TGP以剂量依赖的方式抑制LPS诱导的proIL-1β表达,而不影响THP-1 中NLRP3的表达(图5a)。TGP启动信号的抑制被证明是通过减少LPS诱导的NF-κB活化(图5b)、ROS生成(图5c)来实现的。与抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)类似,TGP剂量依赖性抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6的生成(图5d),降低了LPS诱导的THP-1中COX-2 的表达(图5e)。TGP可随时间增加THP-1巨噬细胞中LC3和p62的表达。3-MA降低了TGP诱导的LC3表达,而雷帕霉素增加了J774A.1和THP-1巨噬细胞中LC3的表达(图6b)。
图六:TGP通过增加自噬作用减轻了NLRP3的炎症反应
用MDC(一种特殊的自噬小体标记物)对细胞进行染色,TGP处理的细胞中MDC的荧光信号积累高于对照细胞(图6c)。TGP介导的IL-1β分泌下调和Caspase-1激活被J774A.1和THP-1巨噬细胞中的3-MA逆转。TGP未能抑制MSU诱导的L c 3敲除细胞中IL-1β分泌和的caspase-1 激活(图6e)、proIL-1β的表达(图6f)。
图七:TGP减轻小鼠MSU诱发腹膜炎模型的炎症反应
口服TGP或腹腔注射秋水仙碱可显著降低腹腔注射MSU后中性粒细胞浸润的增加(图7a)。此外,TGP和秋水仙碱也降低了MSU诱导的腹腔灌洗液中IL-1β、活性caspase-1(图7b)、IL-6和MCP-1(图7c)的表达。
总之,当前研究的结果表明,TGP在抑制NF-κB和NLRP3炎症小体激活中起双重作用。第一种效应(信号1)更普遍,有助于抑制多种促炎细胞因子的产生。第二种效应(信号2)导致抑制增强的NLRP3分子,包括IL-1β、caspase-1和IL-18。此外,尿酸盐结晶还通过激活NLRP3炎症体诱发肺损伤相关的炎症和纤维化。在未来的研究中,值得检查TGP治疗尿酸介导的肺部疾病的疗效。
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