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摘要
目的评价姜黄素对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)大鼠肾组织线粒体氧化应激、核转录因子-κB/NOD样受体蛋白3(NF-κB/NLRP3)炎症小体信号通路及组织细胞损伤的影响。方法将24只SPF级健康雄性SD大鼠按照随机数字表法分为对照组、ARDS模型组及姜黄素小剂量和大剂量组, 每组6只。气管内给予脂多糖(LPS)4 mg/kg雾化吸入制备ARDS大鼠模型;对照组给予生理盐水2 mL/kg。姜黄素小剂量和大剂量组于制模后24 h分别灌胃姜黄素100 mg/kg或200 mg/kg, 每日1次;对照组和ARDS模型组给予等量生理盐水。7 d后处死大鼠取下腔静脉血, 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)水平。取肾组织, 采用ELISA法检测活性氧(ROS)水平;采用黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用比色法检测丙二醛(MDA)水平;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)、NF-κB p65、Toll样受体4(TLR4)的蛋白表达;采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测HIF-1α、NLRP3、白细胞介素-1β(IL-1β)的mRNA表达;采用原位末端缺刻标记法(TUNEL)检测肾组织细胞凋亡;透射电镜下观察肾小管上皮细胞及线粒体形态变化。结果与对照组比较, ARDS模型组大鼠表现为肾脏氧化应激和炎症反应, 肾损伤标志物NGAL血清含量明显升高, NF-κB/NLRP3炎症小体信号通路被激活, 肾组织细胞凋亡率明显升高, 且透射电镜下可见肾小管上皮细胞损伤, 线粒体完整性破坏, 提示模型成功诱发肾损伤。给予姜黄素干预后, 大鼠肾小管上皮细胞及线粒体损伤均明显减轻, 同时氧化应激明显减轻, NF-κB/NLRP3炎症小体信号通路被抑制, 肾组织细胞凋亡率明显降低, 并均呈一定剂量依赖性;与ARDS模型组比较, 姜黄素大剂量组血清NGAL和肾组织MDA、ROS水平均明显降低〔NGAL(μg/L):13.8±1.7比29.6±2.7, MDA(nmol/g):115±18比300±47, ROS(kU/L):75±19比260±15, 均P<0.05〕, 肾组织HIF-1α、caspase-3、NF-κB p65、TLR4的蛋白表达明显下调〔HIF-1α蛋白(HIF-1α/β-actin):0.515±0.064比0.888±0.055, caspase-3蛋白(caspase-3/β-actin):0.549±0.105比0.958±0.054, NF-κB p65蛋白(NF-κB p65/β-actin):0.428±0.166比0.900±0.059, TLR4蛋白(TLR4/β-actin):0.683±0.048比1.093±0.097, 均P<0.05〕, HIF-1α、NLRP3、IL-1β的mRNA表达亦明显下调〔HIF-1α mRNA(2-??Ct):2.90±0.39比9.49±1.87, NLRP3 mRNA(2-??Ct):2.07±0.21比6.13±1.32, IL-1β mRNA(2-??Ct):1.43±0.24比3.95±0.51, 均P<0.05〕, 肾组织细胞凋亡率明显下降〔(4.36±0.92)%比(27.75±8.31)%, P<0.05〕, SOD活性明显升高(kU/g:648±34比430±47, P<0.05)。结论姜黄素可缓解ARDS大鼠肾损伤, 其机制可能与增加SOD活性, 减轻氧化应激, 抑制NF-κB/NLRP3炎症小体信号通路激活有关。
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单位济宁市第一人民医院; 中心实验室; 嘉兴学院; 湖州市中心医院
