Mechanism of Didangtang in Inhibiting Aortic NLRP3 Inflammasome Cascade of Mice with Diabetic Macrovascular Disease

Hong-min FU; Qiu-yue REN; Bai CHANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20211005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Mechanism of Didangtang in Inhibiting Aortic NLRP3 Inflammasome Cascade of Mice with Diabetic Macrovascular Disease

Classic Prescriptions | 更新时间：2021-05-17

- Mechanism of Didangtang in Inhibiting Aortic NLRP3 Inflammasome Cascade of Mice with Diabetic Macrovascular Disease
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 11, Pages: 1-8(2021)
- 作者机构：
  
  1.天津医科大学朱宪彝纪念医院，天津市内分泌研究所，国家卫健委激素与发育重点实验室，天津市代谢性疾病重点实验室，天津 300314
  2.中国中医科学院望京医院，北京 100102
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20211005
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：07 February 2021，
  
  Published Online：31 March 2021，
  
  Published：05 June 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
傅红敏,任秋月,常柏.抵挡汤对糖尿病大血管病变小鼠主动脉NLRP3炎症小体活化炎症级联反应的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(11):1-8.

FU Hong-min,REN Qiu-yue,CHANG Bai.Mechanism of Didangtang in Inhibiting Aortic NLRP3 Inflammasome Cascade of Mice with Diabetic Macrovascular Disease[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(11):1-8.
傅红敏,任秋月,常柏.抵挡汤对糖尿病大血管病变小鼠主动脉NLRP3炎症小体活化炎症级联反应的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(11):1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211005.

FU Hong-min,REN Qiu-yue,CHANG Bai.Mechanism of Didangtang in Inhibiting Aortic NLRP3 Inflammasome Cascade of Mice with Diabetic Macrovascular Disease[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(11):1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211005.

摘要

目的

观察糖尿病大血管病变进程，探讨不同剂量抵挡汤对糖尿病大血管病变的影响。

方法

选取4周龄雄性载脂蛋白E敲除（ApoE

-/-

）小鼠，采用高脂喂养联合链脲佐菌素（STZ）诱导制备糖尿病大血管病变模型，并随机分为模型组、抵挡汤高、中、低剂量组和辛伐他汀组；并以同批次同周龄ApoE

-/-

小鼠仅高脂喂养，作为ApoE

-/-

组；取相同遗传背景的C57BL/6小鼠常规喂养作为正常组。分别于实验第8，20周取材。观察不同时期各组小鼠主动脉病理特点及斑块面积占比，比较各组小鼠血糖、血脂、氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）水平，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测主动脉NOD样受体3（NLRP3），半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）蛋白表达，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清中白细胞介素-1

（IL-1

），白细胞介素-18（IL-18），白细胞介素-1

（IL-1

），肿瘤坏死因子-

（TNF-

）炎症因子。

结果

与正常组比较，ApoE

-/-

组、模型组内斑块占比显著增高（

0.01），与模型组比较，各给药组能明显降低血管内斑块占比（

0.05）；与正常组比较，ApoE

-/-

组、模型组主动脉NLRP3，Caspase-1蛋白表达水平显著升高（

0.01），血清中IL-1

，IL-18，IL-1

，TNF-

显著升高（

0.01），与模型组比较，各给药组能够明显抑制主动脉NLRP3，Caspase-1蛋白的表达，降低血清中IL-1

，IL-18，IL-1

，TNF-

等炎症因子水平（

0.05），且以中剂量组抑制作用最强（

0.05）。

结论

抵挡汤能独立于降糖、降脂之外改善糖尿病大血管病变，这可能与下调NLRP3，Caspase-1蛋白表达，减轻炎症级联反应相关。

Abstract

Objective

To explore the progression of diabetic macrovascular disease and the effects of Didangtang at different doses on it.

Method

Four-week-old male apolipoprotein-E knockout （ApoE

-/-

） mice with diabetic macrovascular disease induced by exposure to high-fat diet combined with streptozotocin （STZ） were randomly divided into the model， simvastatin， as well as high-， medium-， and low-dose Didangtang groups. The age-matched ApoE

-/-

mice of the same batch only fed with a high-fat diet were classified into the ApoE

-/-

（model control） group， and C57BL/6 mice with the same genetic background receiving a regular diet into the normal group. The sampling was conducted at the 8th and 20th weeks of the experiment for observing the pathological characteristics of the aorta and the proportion of plaque area in mice of each group at different time points， followed by the comparison of blood glucose， blood lipid， and oxidized low-density lipoprotein （ox-LDL） levels. The aortic NOD-like receptor protein 3 （NLRP3） and cysteinyl aspartate-specific proteinase-1 （Caspase-1） protein expression was detected by Western blot assay， and the serum interleukin-1

（IL-1

）， interleukin-18 （IL-18）， interleukin-1

（IL-1

）， and tumor necrosis factor-

（TNF-

） levels by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）.

Result

The comparison with the normal group revealed that the proportions of plaque area in the ApoE

-/-

group and the model group were increased （

0.01）， while the proportion of plaque area in each administration group was significantly reduced in contrast to that of the model group （

0.05）. The aortic NLRP3 and Caspase-1 protein expression levels as well as the serum IL-1

， IL-18， IL-1

， and TNF-

levels in the ApoE

-/-

group and the model group were significantly higher than those in the normal group （

0.01）. Compared with the model group， each administration group exhibited a significant reduction in aortic NLRP3 and Caspase-1 protein expression and serum IL-1

， IL-18， IL-1

， and TNF-

levels （

0.05）， with the strongest inhibitory effect detected in the medium-dose Didangtang group （

0.05）.

Conclusion

Didangtang directly alleviates diabetic macrovascular disease possibly by down-regulating NLRP3 and Caspase-1 protein expression and easing the inflammatory cascade.

关键词

Keywords

references

WOLF D ， LEY K . Immunity and inflammation in atherosclerosis ［J］. Circ Res ， 2019 ， 124 （ 2 ）： 315 - 327 .

POZNYAK A ， GRECHKO A V ， POGGIO P ， et al . The diabetes mellitus-atherosclerosis connection：the role of lipid and glucose metabolism and chronic inflammation ［J］. Int J Mol Sci ， 2020 ， 21 （ 5 ）： 1835 .

SARWAR N ， GAO P ， SESHASAI S R ， et al . Diabetes mellitus，fasting blood glucose concentration，and risk of vascular disease：a collaborative Meta-analysis of 102 prospective studies ［J］. Lancet ， 2010 ， 375 （ 9733 ）： 2215 - 2222 .

NING G . Risk Evaluation of cAncers in Chinese diabeTic individuals：a gitudinal （REACTION） study ［J］. J Diabetes ， 2012 ， 4 （ 2 ）： 172 - 173 .

XU Y ， WANG L ， HE J ， et al . Prevalence and control of diabetes in Chinese adults ［J］. JAMA ， 2013 ， 310 （ 9 ）： 948 - 959 .

BERGSBAKEN T ， FINK S L ， COOKSON B T . Pyroptosis：host cell death and inflammation ［J］. Nat Rev Microbiol ， 2009 ， 7 （ 2 ）： 99 - 109 .

RUSSO H M ， RATHKEY J ， BOYD-TRESSLER A ， et al . Active Caspase-1 induces plasma membrane pores that precede pyroptotic lysis and are blocked by lanthanides ［J］. J Immunol ， 2016 ， 197 （ 4 ）： 1353 - 1367 .

YU Z W ， ZHANG J ， LI X ， et al . A new research hot spot：the role of NLRP3 inflammasome activation，a key step in pyroptosis，in diabetes and diabetic complications ［J］. Life Sci ， 2020 ， 240 ： 117138 .

SHARMA A ， TATE M ， MATHEW G ， et al . Oxidative stress and NLRP3-inflammasome activity as significant drivers of diabetic cardiovascular complications：therapeutic implications ［J］. Front Physiol ， 2018 ， 9 ： 114 .

DING S ， XU S ， MA Y ， et al . Modulatory echanisms of the NLRP3 inflammasomes in diabetes ［J］. Biomolecules ， 2019 ， 9 （ 12 ）： 850 .

常柏，潘从清，孟东，等 . 抵挡汤对2型糖尿病患者血管内皮功能影响的临床研究［J］. 天津中医药， 2011 ， 28 （ 6 ）： 457 - 458 .

常柏，李巧芬，常宝成，等 . 抵挡汤早期干预对2型糖尿病大鼠肿瘤坏死因子- α 与血管细胞黏附分子-1表达的影响［J］. 中国中医药信息杂志， 2012 ， 19 （ 10 ）： 38 - 40 .

常柏，李巧芬，李春深，等 . 抵挡汤早期干预对2型糖尿病大鼠血清IL-4、IL-13水平及主动脉TNF- α mRNA表达的影响［J］. 四川中医， 2013 ， 31 （ 3 ）： 48 - 50 .

周胜男，常柏，吴晓明，等 . 抵挡汤早期干预对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞凋亡的影响［J］. 中华中医药杂志， 2017 ， 32 （ 9 ）： 3985 - 3988 .

GAO X ， SONG J ， WATASE H ， et al . Differences in carotid plaques between symptomatic patients with and without diabetes mellitus ［J］. Arterioscler Thromb Vasc Biol ， 2019 ， 39 （ 6 ）： 1234 - 1239 .

袁红霞，张莉芹，马瑾，等 . 水蛭药用成分及主要药理功效研究进展［J］. 甘肃医药， 2013 ， 32 （ 4 ）： 270 - 273 .

赵娟，尚文斌，于希忠 . 大黄及其有效成分抗糖尿病作用机制的研究进展［J］. 时珍国医国药， 2014 ， 25 （ 7 ）： 1704 - 1706 .

姜囡 . NLRP3/Caspase-1信号通路在急性胰腺炎肺损伤发病机制中的作用及大黄素干预的实验研究［D］. 大连：大连医科大学， 2020 .

HEO S K ， YUN H J ， NOH E K ， et al . Emodin and rhein inhibit LIGHT-induced monocytes migration by blocking of ROS production ［J］. Vascul Pharmacol ， 2010 ， 53 （ 1/2 ）： 28 - 37 .

雷甜甜 . 苦杏仁苷抑制LDLR -/- 小鼠动脉粥样硬化的作用及机制研究［D］. 成都：电子科技大学， 2020 .

李军德，黄璐琦，陈敏，等 . 中药虻虫研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2010 ， 16 （ 8 ）： 228 - 230 .

朱婷，冯玉 . 中药虻虫研究进展［J］. 吉林中医药， 2016 ， 36 （ 8 ）： 859 - 862 .

MAGUIRE E M ， PEARCE S W A ， XIAO Q . Foam cell formation：a new target for fighting atherosclerosis and cardiovascular disease ［J］. Vascul Pharmacol ， 2019 ， 112 ： 54 - 71 .

CHISTIAKOV D A ， MELNICHENKO A A ， MYASOEDOVA V A ， et al . Mechanisms of foam cell formation in atherosclerosis ［J］. J Mol Med （Berl）， 2017 ， 95 （ 11 ）： 1153 - 1165 .

YUAN T ， YANG T ， CHEN H ， et al . New insights into oxidative stress and inflammation during diabetes mellitus-accelerated atherosclerosis ［J］. Redox Biol ， 2019 ， 20 ： 247 - 260 .

LI J ， CHEN S ， CAI X ， et al . TLR2 expression doesn't change in ox-LDL mediated inflammation in human umbilical vein endothelial cells under high glucose culture ［J］. Int J Clin Exp Med ， 2015 ， 8 （ 11 ）： 22004 - 22010 .

GREBE A ， HOSS F ， LATZ E . NLRP3 inflammasome and the IL-1 pathway in atherosclerosis ［J］. Circ Res ， 2018 ， 122 （ 12 ）： 1722 - 1740 .

HE Y ， HARA H ， NUNEZ G . Mechanism and regulation of NLRP3 inflammasome activation ［J］. Trends Biochem Sci ， 2016 ， 41 （ 12 ）： 1012 - 1021 .

AIZAWA E ， KARASAWA T ， WATANABE S ， et al . GSDME-dependent incomplete pyroptosis permits selective IL-1alpha release under Caspase-1 inhibition ［J］. iScience ， 2020 ， 23 （ 5 ）： 101070 .

XU X E ， LIU L ， WANG Y C ， et al . Caspase-1 inhibitor exerts brain-protective effects against sepsis-associated encephalopathy and cognitive impairments in a mouse model of sepsis ［J］. Brain Behav Immun ， 2019 ， 80 ： 859 - 870 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Effect of the Early Intervention with Didang Tang on Macrophages Regulation in Experimental Type 2 Diabetic Rats

Research Progress on Signaling Pathways Related to Treatment of Diabetic Cognitive Dysfunction with Traditional Chinese Medicine： A Review

Traditional Chinese Medicine Treatment for Diabetes and Its Complications： A Review

Pathological Mechanism of Diabetes Based on NF-κB Signaling Pathway and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review

Related Author

CHANG Bai

LI Qiao-fen

CHANG Bao-cheng

PAN Cong-qing

MENG Dong

CHEN Li-ming

LI Chun-shen

CHANG Bai1

Related Institution

Metabolic Diseases Hospital,Tianjin Medical University,Tianji

Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

Shandong Academy of Chinese Medicine

Traditional Chinese Medicine（TCM）;Analysis of Key Disciplines of State Administration of TCM

The First Clinical Medical College，Shandong University of Chinese Medicine

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰