全 文 :·3496· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月
• 药理与临床 •
槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏 NLRP3 和 TLRs 表达的影响
胡庆华,缪明星,卢 国,季 晖*
中国药科大学 天然药物组分和药效重点实验室,江苏 南京 210009
摘 要:目的 研究槲皮素对尿酸性肾病大鼠模型的干预作用及其分子机制。方法 设对照组,模型组,槲皮素低、中、高剂
量(25、50、100 mg/kg)组和别嘌呤醇(5 mg/kg)阳性对照组。除对照组外,其他组大鼠每天 ig 给予腺嘌呤 100 mg/kg+乙胺
丁醇 250 mg/kg 1 次,连续给予 3 周造模。每天给予造模药物后 1 h,槲皮素组和别嘌呤醇组 ig 相应药物 1 次,连续给药 3
周。观察大鼠肾脏组织病理学变化,检测血清和尿液中尿酸(Sur 和 Uur)及肌酐(Scr 和 Ucr)的水平,检测血清尿素氮(BUN)
水平,计算分级尿酸排泄系数(FEUA);RT-PCR 和 Western blotting 法检测肾脏 NOD 样受体蛋白 3(NLRP3)炎症体各组
分 NLRP3、细胞凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Caspase-1 和 TLRs 信号通路关键因子 Toll 样受体 2(TLR2)、TLR24 基因和
蛋白表达。结果 与模型组比较,槲皮素各剂量组和别嘌呤醇组大鼠血清中 Sur、Scr 水平显著降低,24 h 的 Uur、Ucr 排泄
量升高,并能恢复 FEUA。模型组大鼠肾脏中 NLRP3、ASC、Caspase-1、TLR2、TLR4 基因和蛋白表达显著上调,而槲皮
素和别嘌呤醇能够逆转上述指标的改变。结论 NLRP3 炎症体和 TLRs 信号通路的激活参与尿酸性肾病的发病过程,槲皮
素可通过对其的调控缓解尿酸性肾病。
关键词:槲皮素;尿酸性肾病;尿酸;肌酐;NOD 样受体蛋白 3;Toll 样受体蛋白
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)24 - 3496 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.24.013
Effects of quercetin on expression of renal NLRP3 and TLRs in rats with uric acid
nephtopathy
HU Qing-hua, MIAO Ming-xing, LU Guo, JI Hui
State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China
Abstract: Objective To investigate the intervention of quercetin on rats with uric acid nephropathy (UAN) and its molecular
mechanisms. Methods Rats were divided into six groups including normal, model, quercetin (25, 50, and 100 mg/kg)-treated, and
allopurinol (5 mg/kg)-treated groups. Adenine (100 mg/kg) and ethambutol (250 mg/kg) were ig given to rats once daily for
consecutive three weeks to establish UAN model. Quercetin (25, 50, and 100 mg/ kg) and allopurinol (5 mg/kg) were initially ig given
to UAN rats 1 h after adenine and ethambutol had been given. Rat renal histopathological changes were observed; The levels of uric
acid (Sur and Uur), creatinine (Scr and Ucr), and blood urea nitrogen (BUN) in serum and urine were detected; The fractional excretion
of uric acid (FEUA) was calculated. Simultaneously, mRNA and protein levels of components of NOD like receptor protein 3 (NLRP3)
inflammasomes (NLRP3, ASC, and Caspase-1) and key factors in Toll like receptors (TLRs) signaling pathways (TLR2 and TLR4)
were analyzed by RT-PCR and Western blotting methods, respectively. Results Compared with the model group, quecetin and
allopurinol reduced Sur and Scr levels significantly, increased Uur and Ucr excretion in 24 h, and recovered FEUA in UAN rats.
Moreover, the mRNA and protein expression of NLRP3, ASC, Caspase-1, TLR2, and TLR4 was up-regulated in UAN rat kidneys,
which could be reversed by the treatment of quercetin and allopurinol. Conclusion These findings suggest that the activated NLRP3
inflammasomes and TLRs signaling pathways could play the causal roles in UAN pathogenesis. Quercetin could ameliorate UAN by
regulating NLRP3 inflammasomes and TLRs signaling pathways.
Key words: quercetin; uric acid nephtopathy; uric acid; creatinine; NOD like receptor protein 3; Toll like receptors
收稿日期:2013-06-27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(NSFC 81202573);中国药科大学天然药物活性组分与药效国家重点实验室开放课题
(SKLNMKF201319)
作者简介:胡庆华(1985—),男,讲师,研究方向为药理学。Tel/Fax: (025)83271414 E-mail: huqh@cpu.edu.cn
*通信作者 季 晖 Tel/Fax: (025)83271414 E-mail: huijicpu@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月 ·3497·
尿酸性肾病是指由于高尿酸血症引起尿酸盐沉
积于肾脏所引起的肾脏损伤[1]。近年来该病因发病
率呈日益升高的趋势而受到关注,然而目前国内外
尚无理想的治疗药物。
尿酸性肾病是一种免疫相关性疾病,尿酸盐结
晶诱发的炎症反应在发病中起至关重要的作用[2]。
NOD 样受体蛋白 3(NOD like receptor protein 3,
NLRP3)是 NOD 样受体(NOD like receptor, NLR)
家族成员之一,包括 NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白
(ASC)和 Caspase-1。NLRP3 与 ASC 相互作用,
可激活 Caspase-1,进而对白细胞介素-1β(IL-1β)
和 IL-18 等炎症因子的前体形式进行切割,使其成
熟并释放到细胞外,从而引起炎症反应[3-4]。NLRP3
炎症体在非尿酸性肾病中起关键作用,遭受破坏的
肾脏组织或细胞释放的尿酸、尿酸盐晶体可激活
NLRP3 炎症体[5-6]。Toll 样受体(Toll like receptors,
TLRs)是一类跨膜蛋白质和模式识别受体(PRR)[7]。
Liu-Bryan 等[8]在 TLR2、TLR4 敲除的小鼠背部造囊
并注射尿酸钠结晶模拟急性痛风性炎症,结果尿酸
钠诱发的 IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、转化
生长因子-β1(TGF-β1)高表达被显著下调。Scott
等[7]发现尿酸盐结晶与可溶性 CD14(sCD14)相互
作用,可使尿酸钠结晶作用的巨噬细胞诱导 IL-1β
产生的能力增强。Batsford 等[9]研究表明,TLR2 和
TLR4 及其介导的炎症信号通路在人类肾脏疾病中
起重要作用。
NLRP3 和 TLRs 均可被尿酸盐晶体所激活,且二
者间存在交互作用和互相调节作用[10]。NLRP3、
TLR2、TLR4 作为尿酸盐结晶介导的炎症反应通路的
上游蛋白,其介导的信号通路在尿酸性肾病炎症反应
启动中起十分重要的作用,信号通路中任一环节被抑
制均能缓解炎症反应。但目前少有关于 NLRP3 炎症
体和 TLRs 在尿酸性肾病模型中作用的报道。
槲皮素是一种广泛存在于植物中的天然黄酮类
化合物,具有抗炎、抗氧化、抗癌等药理作用[11-12]。
近年有研究表明,槲皮素能够显著降低氧嗪酸钾盐
诱导的高尿酸血症合并肾损伤模型大鼠血清尿酸
(Sur)水平、改善肾功能、减轻肾脏病变[13]。本实
验采用腺嘌呤和乙胺丁醇联合给药建立大鼠尿酸性
肾病模型,研究 NLRP3 炎症体和 TLRs 介导的信号
通路在模型大鼠炎症反应中的作用,探讨槲皮素干
预尿酸性肾病的分子机制,为进一步探究治疗尿酸
性肾病新的分子靶点、槲皮素干预尿酸性肾病可能
的分子机制及研发治疗尿酸性肾病的高效低毒的天
然药物提供实验依据。
1 材料
1.1 药品与试剂
槲皮素,泽朗生物科技有限公司,经 HPLC 测
定质量分数≥95%;别嘌呤醇(批号 A8003,经 HPLC
测定质量分数≥98%)、腺嘌呤(批号 A8626,经
HPLC 测定质量分数≥98%)、盐酸乙胺丁醇(批号
E4630 )、 大 鼠 GAPDH 单 克 隆 抗 体 ( 批 号
101M4777),Sigma公司;肌酐(cr)、血尿素氮(BUN)
和蛋白检测试剂盒,南京建成生物科技有限公司;
IL-1β、IL-18 检测试剂盒,拜傲斯生物科技有限公
司;Trizol 试剂、反转录试剂盒,Invitrogen 公司。
所有引物由捷瑞生物科技有限公司设计合成;大鼠
NLRP3、TLR2抗体,Epitomics公司;大鼠Caspase-1、
ASC、TLR4 抗体,Abcam 公司;羊抗兔 IgG-HRP,
Santa Cruz 公司。
1.2 动物
雄性 SD 大鼠,体质量(180±20)g,购于南
京江宁青龙山实验动物中心,使用许可证号:SCXK
(苏)2007-0008。
1.3 仪器
XHF—D 高速分散器,宁波新芝生物科技股份
有限公司;5810R 型台式高速冷冻离心机,美国
Eppendorf 公司;754 型紫外分光光度计,上海菁华
仪器有限责任公司;EON全波长酶标仪,美国Biotek
公司;9700PCR 扩增仪、7500 实时定量 PCR 扩增
仪,美国 ABI 公司;ChemDoc XRS 化学发光成像
系统,美国 Bio-Rad 公司。
2 方法
2.1 模型制备、分组与给药
大鼠适应性饲养 7 d 后随机分成 6 组(每组 10
只):对照组,模型组,槲皮素低、中、高剂量(25、
50、100 mg/kg)组,别嘌呤醇(5 mg/kg)阳性对
照组。除对照组外,其他组大鼠每天 ig 腺嘌呤 100
mg/kg+盐酸乙胺丁醇 250 mg/kg,连续给予 3 周造
模。造模同时槲皮素组和别嘌呤醇组大鼠每天 ig 相
应药物[溶剂为 0.9%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)],
对照组大鼠 ig 等量 CMC-Na,连续给药 3 周。
2.2 样本采集
末次给予造模剂前 24 h,将大鼠放入代谢笼中,
收集 24 h 尿液,2 000×g 离心 10 min,去除微粒子
污染物,记录尿液体积。末次给药后 1 h,眼眶后静
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脉丛采血,10 000×g 离心 5 min 获取血清样本。尿
液和血清样本于−20 ℃保存待测。随后,大鼠断头
处死,在冰台上迅速仔细地分离肾脏组织,于−70
℃保存待测。
2.3 磷钨酸法测定血清和尿液中尿酸(ur)水平
向 3 mL 磷钨酸中加入 100 μL 待测血清或尿
液,混匀,室温静置 15 min。3 000×g 离心 10 min,
将上清液移入干净试管,加入 10%碳酸钠溶液 1
mL,混匀后,室温下静置 15 min,测定 700 nm 处
吸光度(A)值,计算血清和尿液中尿酸(Sur 和
Uur)质量浓度,并计算 24 h 的 Sur 排泄量(24 h
尿液体积×Uur)。
2.4 苦味酸比色法测定血清和尿液中 cr 水平
按照试剂盒测量说明书操作,测定血清和尿液中
肌酐(Scr 和 Ucr)水平。计算 24 h 的 Ucr 排泄量(24
h 尿液体积×Ucr)。计算分级尿酸排泄系数(FEUA)。
FEUA=(Uur×Scr)/(Sur×Ucr)
2.5 尿素酶紫外法测定 BUN 水平
按照试剂盒测量说明书操作。
2.6 酶联免疫法测定肾脏组织中炎症因子的量
大鼠肾脏组织置 10 倍体积的磷酸盐缓冲液
(PBS)中匀浆,4 ℃下 12 000×g 离心 15 min,取
上清液,按照试剂盒方法测定 IL-1β、IL-18 的量。
2.7 RT-PCR 法测定相关基因表达
Trizol 法提取肾脏组织中总 RNA。取 1 μg 总
RNA,加入 oligdT18 引物 2 μL 与反转录体系
(M-MLV 反转录酶 1 μL、5×反转录缓冲液 5 μL、
dNTP 1.25 μL、RNA 酶抑制剂 0.625 μL、双蒸水
10.125 μL)后合成 cDNA。采用基因特异性引物
(NLRP3、Caspase-1、ASC、TLR2、TLR4)对 cDNA
模板进行 RT-PCR 扩增。引物序列、反应条件见表
1。RT-PCR 反应体系 20 μL(SYBR Green Master Mix
10 μL,正反向引物各 0.5 μL,cDNA 模板 4 μL,
ddH2O 5 μL)。反应条件:95 ℃预变性 3 min,94 ℃
变性 20 s,退火 56 ℃、30 s,共 35 循环。RT-PCR
检测得到相对量的 ΔΔCt 值,以内参 rGAPDH 作为
参照对相关基因进行相对定量。
2.8 Western blotting 法检测相关蛋白表达
将大鼠肾脏组织置 RIPA 裂解液 1 mL 中匀
浆,4 ℃下 3 000×g 离心 15 min,取上清,4 ℃
下 12 000×g 离心 20 min,取上清备用。
采用 Bradford 法测定上清中蛋白的量,以小牛
血清蛋白作为对照品。蛋白统一稀释后在沸水中煮
5 min,备用。上述提取的蛋白经 10% SDS-PAGE
电泳分离后转移至 PVDF 膜上,5%脱脂奶粉封闭,
在 NLRP3、ASC、Caspase-1、TLR2、TLR4 不同的
一抗中孵育过夜,与 HRP 标记的二抗进行反应。最
终在膜上加 TMB 显色液,显示的带扫描后在凝胶
影像分析仪上分析条带。
2.9 数据分析
数据均用 ±x s 表示,采用 LSD 法进行组间差
异的统计学分析,用 GraphPad Prism 5 软件作图。
表 1 基因特异性 PCR 引物序列、产物大小和退火温度
Table 1 Gene-specific PCR primer sequences, product fragments, and appropriate annealing temperature
基因 基因库编号 正向引物 (5’→3’) 反向引物 (5’→3’) 产物片段 / bp 退火温度 / ℃ 循环数
NLRP3 NM_001191642 AGCCTCAGGGCACCAAA GGGATGAAGCACATAGTAAACA 443 56 35
ASC NM_172322 CTGGACGCTCTTGAAAACTT CAATGAGTGCTTGCCTGTG 340 56 35
Caspase-1 NM_012762 AAACTCCGAAGAGGGATTCT GTCCTGGGAAGAGGTAGAAA 308 56 35
TLR2 NM_198769 TGGAGGTGTTGGATGTTAGT GGAGCAGATGAAATGGTTGT 239 56 35
TLR4 NM_019178 ATCATCAGTGTATCGGTGGT ACCACCACAATAACTTTCCG 314 56 35
GAPDH NM_008084 TGAGGCCGGTGCTGAGTATGT CAGTCTTCTGGGTGGCAGTGAT 299 56 35
3 结果
3.1 对尿酸性肾病大鼠肾功能指标的影响
与对照组相比,模型组大鼠 Sur、Scr 和血清
BUN 水平显著升高(P<0.001),24 h Uur 排泄量、
FEUA 均显著降低(P<0.01、0.001),表明尿酸性
肾病模型制备成功。
与模型组比较,槲皮素各剂量组和别嘌呤醇组
大鼠 Sur、Scr 和血清 BUN 水平显著降低(P<0.05、
0.01、0.001),24 h Uur 排泄量和 FEUA 不同程度增
加(P<0.05、0.01、0.001)。槲皮素 50、100 mg/kg
组和别嘌呤醇组大鼠降低的 Ucr 排泄量得到恢复
(P<0.05、0.001)。表明槲皮素可降低尿酸性肾病
大鼠的 Sur、增加肾脏尿酸排泄和改善肾功能。结
果见表 2。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月 ·3499·
表 2 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾功能指标的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 2 Effects of quercetin on renal function indexes in rats with UAN ( ± = 10x s , n )
组 别 剂量 /
(mg·kg−1)
Sur /
(mg·L−1)
Scr /
(mg·L−1)
血清 BUN /
(mmol·L−1)
24 h Uur 排泄
量 / mg
24 h Ucr 排泄
量 / mg FEUA
对照 - 28.8±1.4*** 9.6±0.5*** 4.20±0.11*** 11.25±0.67*** 28.22±2.39*** 17.94±2.28**
模型 - 43.1±2.1### 12.1±0.6### 5.68±0.09### 7.60±0.41### 16.50±1.23### 14.05±3.26##
槲皮素 25 35.6±1.5** 11.1±0.7* 4.88±0.14** 9.38±1.32* 17.46±1.87 14.39±1.76
50 32.0±1.3*** 10.5±0.9** 4.42±0.22** 9.91±1.16** 21.52±3.04* 16.58±2.54*
100 30.1±1.8*** 9.3±0.8*** 4.16±0.17*** 10.98±0.81*** 26.95±2.27*** 18.12±2.05**
别嘌呤醇 5 25.8±1.4*** 10.2±1.5** 4.53±0.29** 9.69±1.68* 19.62±1.13* 17.05±3.98*
与对照组比较:##P<0.01 ###P<0.001;与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001;下同
##P < 0.01 ###P < 0.001 vs control group; *P < 0.05 **P < 0.01 ***P < 0.001 vs model group; same as below
3.2 对尿酸性肾病大鼠肾脏炎症的影响
3.2.1 对尿酸性肾病大鼠肾脏组织炎症因子的影响
与对照组比较,模型组大鼠肾脏中 IL-1β、IL-18 显著
升高(P<0.01、0.001)。与模型组比较,槲皮素 50、
100 mg/kg 组和别嘌呤醇组大鼠肾脏中 IL-1β(P<
0.05、0.01)、IL-18 显著降低(P<0.01、0.001);而
槲皮素 25 mg/kg 组大鼠肾脏中 IL-18 的量无显著变
化,IL-1β的量显著降低(P<0.05)。结果见图 1。
3.2.2 对尿酸性肾病大鼠肾脏组织病理学的影响 观
察可见,模型组大鼠肾脏中部分肾小管完全破坏并
有炎性细胞浸润,且存在少量尿酸盐结晶。槲皮素
50、100 mg/kg 组和别嘌呤醇组大鼠肾脏中间质炎
症反应明显缓解,槲皮素 25 mg/kg 组大鼠肾脏中间
质炎症反应几乎未缓解。结果见图 2。
图 1 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏组织炎症因子的影响
( ± = 10x s , n )
Fig. 1 Effects of quercetin on inflammatory factors
in kidney of rats with UAN ( ± = 10x s , n )
图 2 各组大鼠肾脏组织病理学观察
Fig. 2 Histopathological observation on kidney of rats in each group
1.6
0.8
0
炎
症
因
子
/
(μ
g·
g−
1 )
IL-1β
IL-18
对照 模型 别嘌呤醇 25 50 100
槲皮素 / (mg·kg−1)
##
** * ** ***
###
***
** *
对照 模型 别嘌呤醇
槲皮素 25 mg·kg−1 槲皮素 50 mg·kg−1 槲皮素 100 mg·kg−1
·3500· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月
3.3 对尿酸性肾病大鼠 NLRP3 炎症体的影响
与对照组比较,模型组大鼠肾脏中 NLRP3、
ASC、caspase-1 基因表达水平均显著上调(P<
0.001)。与模型组比较,槲皮素 50、100 mg/kg 组大
鼠肾脏中上述基因表达显著下调(P<0.01、0.001),
并呈剂量相关性;25 mg/kg 剂量组大鼠肾脏中
NLRP3 基因表达显著下调(P<0.05),但 ASC、
caspase-1 基因表达水平无显著改变。别嘌呤醇组大
鼠肾脏中 NLRP3、ASC、caspase-1 基因表达也显著
下调(P<0.01、0.001)。结果见图 3。
与对照组比较,模型组大鼠肾脏中 NLRP3、
ASC、Caspase-1 蛋白表达显著上调(P<0.001)。与
模型组比较,槲皮素 50、100 mg/kg 组大鼠肾脏中
NLRP3、ASC、Caspase-1 蛋白表达显著下调(P<0.05、
0.01、0.001);槲皮素 25 mg/kg 剂量组仅能显著降
低 ASC 蛋白的表达(P<0.05),而对 NLRP3、
Caspase-1 蛋白的表达无显著影响。别嘌呤醇组大鼠
肾脏中 NLRP3、ASC、Caspase-1 蛋白的过度表达
可得到显著缓解(P<0.01)。结果见图 4。
3.4 对尿酸性肾病大鼠肾脏 TLRs 通路的影响
与对照组比较,模型组大鼠肾脏中 TLR2、TLR4
基因表达水平显著升高(P<0.01、0.001)。与模型
组比较,槲皮素 50、100 mg/kg 剂量组 TLR2、TLR4
基因表达水平显著下调(P<0.05、0.01、0.001),
图 3 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏 NLRP3、ASC 和
caspase-1 基因表达的影响 ( ± = 4x s , n )
Fig. 3 Effects of quercetin on mRNA expression of NLRP3,
ASC, and caspase-1 in kidney of rats with UAN
( ± = 4x s , n )
图 4 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏 NLRP3、ASC 和 Caspase-1 蛋白表达的影响 ( ± = 4x s , n )
Fig. 4 Effects of quercetin on protein expression of NLRP3, ASC, and Caspase-1 in kidney of rats with UAN ( ± = 4x s , n )
并呈剂量相关性;25 mg/kg 组 TLR4 基因表达也显
著下调(P<0.05),但对 TLR2 基因表达仅有轻微
下调作用,且与模型组比较无显著差异。别嘌呤醇
组大鼠肾脏中 TLR2、TLR4 基因表达异常也得到显
著改善(P<0.01)。结果见图 5。
与对照组比较,模型组大鼠肾脏 TLR2 和 TLR4
的蛋白表达显著升高(P<0.001)。与模型组比较,槲
皮素 50、100 mg/kg 剂量组 TLR2、TLR4 蛋白的表达
显著下调(P<0.01、0.001);25 mg/kg 剂量组 TLR2、
TLR4 蛋白的表达虽有下调趋势,但无显著差异。
别嘌呤醇组大鼠肾脏中 TLR2、TLR4 蛋白的过度表
达得到显著缓解(P<0.01、0.001)。结果见图 6。
图 5 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏 TLR2 和 TLR4 基因
表达的影响 ( ± = 4x s , n )
Fig. 5 Effects of quercetin on mRNA expression of TLR2
and TLR4 in kidney of rats with UAN ( ± = 4x s , n )
4
2
0
对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇
槲皮素 / (mg·kg−1)
基
因
表
达
量
NLRP3 ASC caspase-1
###
###
###
*
**
**
**
*** ***
*** *****
***
3
2
1
0
基
因
相
对
表
达
量
对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇
槲皮素 / (mg·kg−1)
###
##
*
* **
***
** **
**
TLR2 TLR4
NLRP3
ASC
Caspase-l
GAPDH
1.2×104
2.2×104
2.0×104
3.6×104
3
2
1
0
对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇 对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇
槲皮素 / (mg·kg−1) 槲皮素 / (mg·kg−1)
###
*
*** **
蛋
白
表
达
量
###
###
*
**
*
***
*** **
**
NLRP3 ASC Caspase-1
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月 ·3501·
图 6 槲皮素对尿酸性肾病大鼠肾脏 TLR2 和 TLR4 蛋白表达的影响 ( ± = 4x s , n )
Fig. 6 Effects of quercetin on protein expression of TLR2 and TLR4 in kidney of rats with UAN ( ± = 4x s , n )
4 讨论
槲皮素可明显缓解高果糖饮食或氧嗪酸钾盐诱
导的高尿酸血症,并减轻肾损伤[14-15]。本实验采用
乙胺丁醇联合腺嘌呤诱导建立大鼠尿酸性肾病模
型,并用槲皮素进行干预,结果表明槲皮素能有效
降低 Sur、Scr、BUN 水平,增加 24 h Uur 和 Ucr
排泄量,恢复 FEUA,从而有效缓解大鼠尿酸性肾
病,改善肾功能。
NLRP3 作为胞内模式识别受体,可被细胞释放
的尿酸等内源性危险信号或尿酸盐晶体激活,在炎
症反应中起重要的调控作用[9]。槲皮素通过调节肾
脏 NLRP3 炎症体各组分的表达,降低高果糖饮食
致高尿酸血症大鼠血清及肾脏中 IL-1β、IL-18 的量,
进而起到缓解肾脏炎症及损伤的作用[16]。还有研究
表明,槲皮素通过抑制 NLRP3 炎症体的激活,缓
解链脲佐菌素致糖尿病大鼠的肾脏炎症反应[17]。长
期给予槲皮素 50 mg/kg,能通过活性氧(ROS)介
导的MAPK和NF-κB通路下调肾脏中TNF-α、IL-1β
等炎症因子的水平,进而逆转肾脏铅损伤[18]。本实
验结果表明,腺嘌呤和乙胺丁醇联合诱导的尿酸性
肾病大鼠肾脏中 NLRP3、ASC、caspase-1 基因和蛋
白表达显著上调,促进了肾脏中炎症因子 IL-1β、
IL-18 的量显著增加,出现明显的肾脏炎症病变;
槲皮素和别嘌呤醇能显著降低模型组大鼠肾脏中
NLRP3、ASC、caspase-1 的表达,并有效抑制 IL-1β、
IL-18 水平的升高,改善肾脏炎症病变,提示 NLRP3
介导的肾脏炎症在尿酸性肾病模型中具有重要作
用,NLRP3 可能作为治疗尿酸性肾病新的分子靶点。
TLR 识别特异性配体后,通过 TIR 结构域传递
信号,激发下游的级联效应,刺激效应分子的表达,
在炎症过程发挥至关重要的作用。本实验结果表明,
尿酸性肾病大鼠肾脏中 TLR2、TLR4 基因和蛋白表
达显著上调,表明 TLRs 信号通路的激活参与该模
型肾脏炎症的发生;而槲皮素著抑制 TLRs 信号通
路,从而缓解大鼠肾脏炎症反应。Byun 等[19]的研
究表明,槲皮素通过负向调节脂多糖引起细胞中
TLR4 信号通路的激活,从而抑制细胞中 IL-1β等炎
症因子的产生。Bhaskar 等[20]研究表明槲皮素也能
显著抑制人外周血单个核细胞中氧化型低密度脂蛋
白(Ox-LDL),从而引起 TLR2 和 TLR4 基因表达
水平上调。这些研究结果都为槲皮素可介导 TLRs
信号通路参与炎症反应提供了有力的证据。因此推
测槲皮素可能通过抑制 TLRs 信号通路缓解尿酸性
肾病大鼠肾脏炎症反应,减轻肾损伤。
综上所述,本实验结果显示 NLRP3 炎症体和
TLRs 信号通路的激活可以共同介导大鼠尿酸性肾
病的发病过程;而槲皮素可通过下调 NLRP3 炎症
体各组分和 TLRs 信号通路中关键分子基因和蛋白
水平,缓解肾脏炎症反应及减轻肾损伤。这为研究
治疗尿酸性肾病的分子机制提供了可能的新靶点。
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TLR2
TLR4
GAPDH
9.0×104
1.0×105
3.6×104
3.0
2.0
1.0
0
###
*** *** **
**
*** ***
###
对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇 对照 模型 25 50 100 别嘌呤醇
槲皮素 / (mg·kg−1) 槲皮素 / (mg·kg−1)
TLR2 TLR4
蛋
白
相
对
表
达
量
·3502· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月
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