Jinxiangdan Inhibits NLRP3/IL-1<italic style="font-style: italic">β</italic>/Caspase-1 Pathway to Alleviate Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats

Min XIAO; Jing-jing XIANG; Wei WANG; Chao-yang WANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20212038

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Jinxiangdan Inhibits NLRP3/IL-1β/Caspase-1 Pathway to Alleviate Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats

更新时间：2021-09-24

- Jinxiangdan Inhibits NLRP3/IL-1β/Caspase-1 Pathway to Alleviate Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 20, Pages: 87-94(2021)
- 作者机构：
  
  湖北中医药大学，武汉 430065
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20212038
  CLC： R2-0;R33;R541
- Received：28 June 2021，
  
  Published Online：31 August 2021，
  
  Published：20 October 2021
- 稿件说明：
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萧闵,向晶晶,王威等.金香丹抑制NLRP3/IL-1β/Caspase-1信号通路缓解大鼠心肌缺血再灌注损伤[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(20):87-94.

XIAO Min,XIANG Jing-jing,WANG Wei,et al.Jinxiangdan Inhibits NLRP3/IL-1β/Caspase-1 Pathway to Alleviate Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(20):87-94.
萧闵,向晶晶,王威等.金香丹抑制NLRP3/IL-1β/Caspase-1信号通路缓解大鼠心肌缺血再灌注损伤[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(20):87-94. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212038.

XIAO Min,XIANG Jing-jing,WANG Wei,et al.Jinxiangdan Inhibits NLRP3/IL-1β/Caspase-1 Pathway to Alleviate Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(20):87-94. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212038.

摘要

目的

观察金香丹预处理对心肌缺血再灌注损伤（MIRI）大鼠模型心肌组织NOD样受体热蛋白结构域3（NLRP3）/半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1（Caspase-1）/白细胞介素-1

（IL-1

）信号通路的影响，探讨金香丹对MIRI的保护作用及其机制。

方法

50只雄性SD大鼠随机分成假手术组，模型组，金香丹高、低剂量组及地奥心血康组，每组10只。造模前7 d开始，金香丹组给予金香丹片高、低剂量（0.72，0.18 g·kg

-1

）灌胃；假手术组和模型组每天给予等体积生理盐水灌胃；地奥心血康组给予地奥心血康（1.29 g·kg

-1

）灌胃。末次灌胃12 h后，结扎左冠状动脉前降支30 min，再灌注60 min的方法建立大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。心电图检测ST段升高评价模型；比色法检测心脏组织肌酸激酶（CK）和乳酸脱氢酶（LDH）水平，苏木素-伊红（HE）染色观察心肌组织损伤情况，DNA断裂的原位末端标记（TUNEL）法检测心肌细胞凋亡情况，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测心肌组织NLRP3，Caspase-1和IL-1

蛋白表达；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测心肌组织中NLRP3，Caspase-1和IL-1

mRNA的表达。

结果

与假手术组比较，模型组心电图ST段显著升高（

0.01），心肌组织CK和LDH活性显著增加（

0.01），心肌组织凋亡细胞显著增加（

0.01），NLRP3，IL-1

，Caspase-1蛋白和mRNA表达显著升高（

0.01）；与模型组比较，金香丹高、低剂量组及地奥心血康组心电图ST明显降低（

0.05，

0.01），心肌组织CK和LDH活性明显降低（

0.05，

0.01），心肌细胞凋亡明显改善（

0.05，

0.01），降低NLRP3，IL-1

，Caspase-1蛋白和mRNA表达水平（

0.05，

0.01）；与地奥心血康组比较，金香丹低剂量组心电图ST段明显升高（

0.05），金香丹高剂量组明显降低（

0.05），金香丹高、低剂量组和地奥心血康组心肌组织绿色荧光强度明显降低（

0.05，

0.01），金香丹高剂量NLRP3，IL-1

β，

Caspase-1蛋白和mRNA表达均明显降低（

0.05）。

结论

金香丹可以降低心肌缺血再灌注损伤，其可能机制为抑制炎症小体NLRP3，降低IL-1

表达，抑制心肌细胞凋亡，缓解心肌缺血再灌注损伤。

Abstract

Objective

To observe the effect of Jinxiangdan （JXD） on NOD-like receptor pyrin domain-containing-3 （NLRP3）/cysteine-dependent aspartate-directed protease-1 （Caspase-1）/interleukin-1

（IL-1

） signaling pathway in myocardium of rats with myocardial ischemia-reperfusion injury （MIRI） and explore the protective effect and mechanism of JXD against MIRI.

Method

Fifty male SD rats were randomly divided into the sham operation group， model group， high- and low-dose JXD groups， and positive drug （Di'ao Xinxuekang） group， with 10 rats in each group. Seven days before modeling， rats in the JXD groups were separately treated with intragastric administration of 0.72 and 0.18 g·kg

-1

JXD tablets， the ones in the sham operation group and model group with the same volume of normal saline， and those in the positive drug group with 1.29 g·kg

-1

Di'ao Xinxuekang. Twelve hours after the last intragastric administration， the anterior descending branch of the left coronary artery was ligated for 30 min and then re-perfused for 60 min for inducing MIRI. ST segment elevation was detected by electrocardiogram（ECG） for model evaluation. The contents of creatine kinase （CK） and lactate dehydrogenase （LDH） in cardiac tissue were measured by colorimetry. Hematoxylin-eosin （HE） staining was conducted for observing myocardial histopathological changes， followed by the detection of cardiomyocyte apoptosis by DNA in situ nick end-labeling （TUNEL） assay. The protein and mRNA expression levels of NLRP3， Caspase-1， and IL-1

were detected by Western blot and real-time polymerase chain reaction （Real-time PCR）， respectively.

Result

Compared with sham operation group， the model group exhibited obviously elevated ST segment （

0.01）， enhanced CK and LDH activities in the myocardium （

0.01）， increased apoptotic cardiomyocytes （

0.01）， and up-regulated NLRP3， Caspase-1， and IL-1

protein and mRNA expression （

0.01）. Compared with model group， JXD at both the high and low doses and Di'ao Xinxuekang significantly lowered the ST segment （

0.05，

0.01）， diminished the CK and LDH activities in myocardial tissue （

0.05，

0.01）， improved the apoptosis of cardiomyocytes （

0.05，

0.01）， and down-regulated the mRNA and protein expression levels of NLRP3， Caspase-1， and IL-1

in myocardial tissue （

0.05，

0.01）. The ST segment of ECG in the low-dose JXD group was increased as compared with that in the Di'ao Xinxuekang group （

0.05）， while the ST segment in the high-dose JXD group was obviously elevated （

0.05）. Besides， the green fluorescence intensities in the low- and high-dose JXD groups and the Di'ao Xinxuekang group remarkably declined （

0.05，

0.01）. The mRNA and protein expression levels of NLRP3， Caspase-1， and IL-1

in the high-dose JXD group were down-regulated （

0.05）.

Conclusion

JXD alleviates MIRI possibly by lowering NLRP3 and IL-1

expression and inhibiting cardiomyocyte apoptosis.

关键词

Keywords

references

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