虎杖苷通过抑制NLRP3炎症小体活化改善小鼠痛风性关节炎

　　 摘要: 虎杖苷(polydatin, PD) 是一种从虎杖根和茎中提取的天然活性单晶化合物, 为白芦藜醇的天然前体

　　

摘要: 虎杖苷(polydatin, PD) 是一种从虎杖根和茎中提取的天然活性单晶化合物, 为白芦藜醇的天然前体。本研究旨在探讨虎杖苷对尿酸钠结晶(monosodium urate, MSU) 诱导的小鼠痛风性关节炎的治疗作用及可能机制。所有动物实验程序均经过南京大学动物伦理委员会的审查与批准(批准号: 2407002)。采用足掌注射20 μL MSU (25 mg·mL^-1) 混悬液以构建小鼠痛风性关节炎模型, 考察虎杖苷对小鼠足掌病理变化的作用效果。给药组小鼠在造模前3天每天通过腹腔注射给予不同剂量(低剂量组: 5 mg·kg^-1; 中剂量组10 mg·kg^-1; 高剂量组20 mg·kg^-1) 虎杖苷处理。在MSU混悬液注射后第3、6、9、12和24 h测量小鼠足掌厚度并拍照记录。通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, H&E) 染色法染色观察小鼠足掌组织损伤情况。利用免疫组化及免疫荧光检测NLRP3及CASP1 p20表达情况以评估足掌组织NLRP3炎症小体活化情况。细胞水平采用脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 联合三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)/MSU/尼日利亚菌素(nigericin) 构建NLRP3炎症小体细胞活化模型, ELISA检测虎杖苷处理对巨噬细胞内NLRP3炎症小体活化后白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β) 分泌的影响。流式细胞术检测巨噬细胞内CASP1 p20活化情况。免疫荧光检测巨噬细胞内NLRP3炎症小体组装情况。研究结果表明, 与模型组相比, 虎杖苷给药组小鼠足掌肿胀程度显著降低; H&E染色显示小鼠足掌组织损伤显著减轻, 表明虎杖苷对小鼠足掌损伤具有治疗作用。免疫组化及免疫荧光结果显示CASP1 p20及NLRP3表达显著降低, 表明虎杖苷显著抑制NLRP3炎症小体活化, 从而减弱小鼠足掌局部炎症反应。通过提取小鼠骨髓来源巨噬细胞并进行细胞水平相关实验, 发现虎杖苷处理后细胞内由NLRP3炎症小体活化介导的IL-1β分泌及CASP1 p20活化显著降低, NLRP3炎症小体组装受到抑制。综上所述, 虎杖苷可以通过抑制NLRP3炎症小体组装与活化, 减少IL-1β炎性细胞因子的生成与释放以发挥其抗炎作用, 从而减轻小鼠痛风性关节炎的关节损伤, 为痛风的治疗提供了新策略。