Nrf2激活剂抑制慢性阻塞性肺疾病小鼠NLRP3炎症小体的活化

作者：陈炎波; 彭盼; 梁志科; 刘朝晖^*

来源：国际呼吸杂志, 2021, 41(24): 1873-1880.

DOI：10.3760/cma.j.cn131368-20200603-00471

• 肺疾病, 慢性阻塞性
• Nrf2-ARE通路
• 萝卜硫素
• NLRP3炎症小体

目的探讨核因子E-2-相关因子2(Nrf2)-ARE通路的激活对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型小鼠中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体活性及其下游炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18表达的影响。方法采用鼻腔滴入脂多糖联合熏烟的方法构建COPD小鼠模型, 腹腔注射萝卜硫素(SF, Nrf2激活剂)的方式进行药物干预。成组设计实验分为对照(NS)组、正常小鼠萝卜硫素干预(NS+SF)组、COPD造模(COPD)组和COPD小鼠萝卜硫素干预(COPD+SF)组。从小鼠的一般情况、肺组织的病理形态学观察以及支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞分类计数、肺功能检测多个指标评价COPD小鼠模型以及Nrf2激活剂对COPD小鼠炎症细胞水平和病理改变的影响。运用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测小鼠外周血血清和BALF上清细胞因子IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-1β及IL-18的分泌。运用蛋白印迹(Western blot)法检测肺组织内Nrf2、NLRP3和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1 p10亚基(Caspase-1 p10)蛋白的表达。结果与NS组比较, COPD组和COPD+SF组小鼠体质量差异均有统计学意义(P值均<0.01);BALF中白细胞以及各类炎症细胞数量增加(P值均<0.05);肺功能检测指标吸气峰流速、呼气峰流速、每分钟通气量、动态肺顺应性及第50毫秒用力呼气容积/用力肺活量均显著下降(P值均<0.01), 气道阻力显著升高(P<0.01), 符合COPD的临床特点。经药物干预2周后, 与COPD组比较, COPD+SF组小鼠体质量增加(P<0.05);BALF中各类炎症细胞浸润均减少(P值均<0.05)。Western blot法证实干预2周后, 萝卜硫素刺激Nrf2核蛋白表达增加, 可明显抑制小鼠NLRP3和Caspase-1 p10蛋白的表达。ELISA法证实干预2周后, 萝卜硫素可明显抑制小鼠IL-6、TNF-α、IL-1β及IL-18分泌。结论 (1)Nrf2激活剂能够抑制COPD小鼠BALF中炎症细胞渗出和抑制COPD小鼠血清和BALF中TNF-α和IL-6炎症因子的分泌, 减轻COPD小鼠肺组织病理损害。(2)Nrf2激活剂通过抑制NLRP3蛋白的表达来抑制炎症小体的活化, 抑制血清和BALF中IL-1β和IL-18的分泌, 减轻COPD小鼠炎症反应。

• 单位
  广州市第一人民医院; 华南理工大学