姜黄素通过p38 MAPK/NLRP3抑制肠道病毒71型诱导的细胞焦亡

作者：张晓延^*; 张鑫艳; 杜建平

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2023, 39(01): 142-153.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.11.1338

• 肠道病毒71型
• 姜黄素
• 焦亡
• p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)
• NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)

肠道病毒-A71型(EV-A71)重症感染患儿多表现为过激的炎症反应，病毒感染引起的细胞焦亡可能是机体炎症发生的重要原因之一。本文旨在探究姜黄素对EV-A71病毒感染引起的细胞焦亡与细胞损伤的保护作用及可能的机制。首先，观察了姜黄素对EV-A71引起的细胞毒性的影响。CCK8检测结果显示，EV-A71感染降低细胞的增殖活力；LDH测定表明，病毒增加细胞培养上清中LDH的释放，造成了细胞的损伤；DAPI核染色及Dil细胞膜染色后观察到，EV-A71感染引起了细胞的形态变化和数量减少。姜黄素可以逆转病毒引起的上述变化，提示姜黄素对病毒感染的细胞毒性具有保护作用。细胞焦亡发生时，可促进炎症因子IL-1β的成熟、产生和释放。我们观察了EV-A71及姜黄素干预对细胞IL-1β产生的影响。Western印迹结果显示，病毒感染细胞内IL-1β的活化增加。ELISA检测结果显示，EV-A71病毒感染引起细胞上清中IL-1β的分泌水平增加；qPCR测定结果显示，EV-A71病毒感染细胞中IL-1β的转录水平上调；而姜黄素干预可抑制染毒细胞IL-1β的活化和分泌。Western印迹检测细胞内焦亡相关分子的变化。结果显示，EV-A71感染可诱导细胞发生焦亡，并呈时间和剂量依赖性，分子NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、GSDMD、胱天蛋白酶1(caspase-1)参与EV-A71诱导细胞发生的焦亡；姜黄素干预可以有效抑制EV-A71诱导的细胞细胞焦亡。另外，Western印迹检测显示，姜黄素可以减少细胞内EV-A71结构蛋白VP1的水平，通过检测细胞上清中病毒的CCID50发现，姜黄素可以降低细胞上清中病毒的滴度。最后，对姜黄素抗焦亡机制进行了探索，发现EV-A71感染诱导了细胞自噬并激活了p38/NLRP3通路，姜黄素能抑制自噬标志蛋白LC3及自噬底物p62的降解，并抑制p38/NLRP3的激活。总之，本研究明确了姜黄素通过对自噬溶酶体阶段及p38/NLRP3通路的抑制，有效减轻了EV-A71诱导的细胞焦亡，为姜黄素在抗EV-A71感染的临床应用提供参考。

• 单位
  山西医科大学汾阳学院