Effect of Banxia Xiexintang on NLRP3/Caspase-1 Pyroptosis Pathway in Rats with Ulcerative Colitis

Zhuo ZHAO; Lin LIU; Nan SONG; Ying YANG; Xiaowei HAN

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.202201003

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Effect of Banxia Xiexintang on NLRP3/Caspase-1 Pyroptosis Pathway in Rats with Ulcerative Colitis

更新时间：2022-07-14

- Effect of Banxia Xiexintang on NLRP3/Caspase-1 Pyroptosis Pathway in Rats with Ulcerative Colitis
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 16, Pages: 29-34(2022)
- 作者机构：
  
  1.辽宁中医药大学，沈阳 110847
  2.辽宁中医药大学附属医院，沈阳 110032
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.202201003
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：07 December 2021，
  
  Published Online：09 March 2022，
  
  Published：20 August 2022
- 稿件说明：
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赵卓,刘林,宋囡等.半夏泻心汤对溃疡性结肠炎大鼠NLRP3/Caspase-1细胞焦亡信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):29-34.

ZHAO Zhuo,LIU Lin,SONG Nan,et al.Effect of Banxia Xiexintang on NLRP3/Caspase-1 Pyroptosis Pathway in Rats with Ulcerative Colitis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):29-34.
赵卓,刘林,宋囡等.半夏泻心汤对溃疡性结肠炎大鼠NLRP3/Caspase-1细胞焦亡信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):29-34. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.202201003.

ZHAO Zhuo,LIU Lin,SONG Nan,et al.Effect of Banxia Xiexintang on NLRP3/Caspase-1 Pyroptosis Pathway in Rats with Ulcerative Colitis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):29-34. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.202201003.

摘要

目的

探讨半夏泻心汤（BXT）对溃疡性结肠炎（UC）大鼠细胞焦亡通路NOD样受体蛋白3（NLRP3）/胱天蛋白酶-1（Caspase-1）及其下游因子的影响，阐释BXT治疗UC的作用机制。

方法

将SD大鼠随机分为正常组、UC模型组、BXT低剂量组6.3 g·kg

-1

·d

-1

、BXT高剂量组12.6 g·kg

-1

·d

-1

、柳氮磺吡啶（SASP）组0.42 g·kg

-1

·d

-1

，每组各7只。依据分组灌胃大鼠2.5%浓度的葡聚糖硫酸钠盐（DSS）溶液10 d建立UC模型后，灌胃给药7 d。实验期间观察大鼠一般状态，给药期间统计疾病活动指数（DAI）评分，实验结束后，采集结肠组织进行苏木素-伊红（HE）染色观察病理学改变，以观察BXT疗效。实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测结肠组织NLRP3、Caspase-1、消皮素D（GSDMD）、白细胞介素（IL）-1

mRNA转录水平，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测结肠组织NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1

蛋白表达情况，以探讨BXT的治疗机制。

结果

与正常组比较，UC模型组大鼠DAI评分明显升高，结肠组织出现病理学改变，结肠组织NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1

mRNA的表达及蛋白水平明显上调（

0.05，

0.01）；与UC模型组比较，各给药组大鼠DAI评分显著降低，结肠组织病理学改变得到改善；BXT给药组结肠组织NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1

mRNA及蛋白的表达水平明显下调或趋于下调，以BXT低剂量组效果最佳（

0.05，

0.01）。

结论

BXT可通过调控NLRP3/Caspase-1通路抑制细胞焦亡，缓解溃疡性结肠炎大鼠的炎症反应。

Abstract

Objective

To explore the effect of Banxia Xiexintang （BXT） on the NOD-like receptor protein 3 （NLRP3）/cysteinyl aspartate-specific protease-1 （Caspase-1） pyroptosis pathway and its downstream factors in rats with ulcerative colitis （UC）， and to explain the mechanism of BXT in the treatment of UC.

Method

SD rats were randomly divided into normal control group， model group， low- and high-dose BXT groups （6.3， 12.6 g·kg

-1

·d

-1

）， and salazosulfapyridine （SASP） group （0.42 g·kg

-1

·d

-1

）， with 7 rats in each group. The UC model was induced by intragastric administration of 2.5% dextran sodium sulfate （DSS） solution for 10 days， followed by drug intervention for 7 days. The general state of rats was observed during the experiment， and the disease activity index （DAI） score was calculated during the administration period. At the end of the experiment， colonic tissues were collected for hematoxylin-eosin （HE） staining to observe the pathological changes and the curative effect of BXT. Real-time fluorescence-based quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） was used to detect the mRNA transcriptional levels of NLRP3， Caspase-1， gasdermin D （GSDMD）， and interleukin （IL）-1

in colonic tissues. Western blot was used to detect the protein expression of NLRP3， Caspase-1， GSDMD， and IL-1

in colonic tissues to explore the therapeutic mechanism of BXT.

Result

Compared with the normal control group， the model group showed increased DAI score， pathological changes in colonic tissues， and up-regulated mRNA and protein expression of NLRP3， Caspase-1， GSDMD， and IL-1

（

0.05，

0.01）. Compared with the model group， the groups with drug intervention showed reduced DAI scores and improved pathological changes in colonic tissues. The mRNA and protein expression levels of NLRP3， Caspase-1， GSDMD， and IL-1

in colonic tissues of the BXT groups were significantly down-regulated or tended to be down-regulated， especially in the low-dose BXT group （

0.05，

0.01）.

Conclusion

BXT can inhibit pyroptosis and alleviate inflammation in rats with UC by regulating the NLRP3/Caspase-1 pathway.

关键词

Keywords

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