Total Flavonoids of Peony Flower Regulate NLRP3 Inflammasome and Expression of Inflammatory Cytokines in Gouty Nephropathy Rats

BAI Li; LIU Guang-yun; WEI Xiang-ping; LI Ning; ZHANG Xiao-ping; MIAO Ming-san

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220939

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Total Flavonoids of Peony Flower Regulate NLRP3 Inflammasome and Expression of Inflammatory Cytokines in Gouty Nephropathy Rats

更新时间：2023-05-17

- Total Flavonoids of Peony Flower Regulate NLRP3 Inflammasome and Expression of Inflammatory Cytokines in Gouty Nephropathy Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 9, Pages: 43-51(2022)
- 作者机构：
  
  河南中医药大学，郑州 450046
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220939
  CLC： R2-0;R33;R289;R692
- Received：22 November 2021，
  
  Published Online：15 March 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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白莉,刘广运,魏湘萍等.牡丹花总黄酮对痛风性肾病大鼠NLRP3炎症小体及炎症因子表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):43-51.

BAI Li,LIU Guang-yun,WEI Xiang-ping,et al.Total Flavonoids of Peony Flower Regulate NLRP3 Inflammasome and Expression of Inflammatory Cytokines in Gouty Nephropathy Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):43-51.
白莉,刘广运,魏湘萍等.牡丹花总黄酮对痛风性肾病大鼠NLRP3炎症小体及炎症因子表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):43-51. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220939.

BAI Li,LIU Guang-yun,WEI Xiang-ping,et al.Total Flavonoids of Peony Flower Regulate NLRP3 Inflammasome and Expression of Inflammatory Cytokines in Gouty Nephropathy Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):43-51. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220939.

摘要

目的

探究牡丹花总黄酮对大鼠痛风性肾病模型保护作用的可能机制。为治疗痛风性肾病的药物研究提供科研数据支撑。

方法

使用腺嘌呤合并乙胺丁醇复制大鼠痛风性肾病模型，大鼠随机每12只分为空白组、模型组、别嘌醇组（42 mg·kg

-1

）、阳性药痛风舒片组（600 mg·kg

-1

）、牡丹花总黄酮高、中、低剂量组（TFPF，260、130、65 mg·kg

-1

）；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测大鼠血清中肿瘤坏死因子-

（TNF-

）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、白细胞介素-1

（IL-1

）、白细胞介素-18（IL-18）含量，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测大鼠肾脏组织匀浆中转化生长因子-

（TGF-

）、IL-1

含量；苏木素-伊红（HE）染色观察肾脏组织细胞形态变化；原位末端标记法（TUNEL）观察肾脏组织细胞DNA损伤情况；免疫组化法观察肾脏NOD样受体蛋白3（NLRP3）、胱天蛋白酶-1（Caspase-1）、IL-1

蛋白表达；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测肾脏组织中NLRP3、Caspase-1、核转录因子-

B（NF-

B）蛋白的表达量。

结果

与空白组比较，模型组大鼠血清中TNF-

、MCP-1、IL-1

、IL-18含量均显著增加（

0.01），模型组大鼠肾脏NLRP3、Caspase-1、NF-

B、IL-1

表达量均显著升高（

0.01），肾组织细胞呈现胞质肿胀、细胞膜破裂，细胞核固缩断裂数量增加，模型组大鼠肾组织细胞TUNEL染色阳性率显著升高（

0.01），大鼠肾组织匀浆中IL-1

、TGF-

的含量均显著上升（

0.01）；与模型组比较，牡丹花总黄酮高、中剂量组可不同程度的降低大鼠血清中炎症因子TNF-

、IL-1

、IL-18含量（

0.05，

0.01），牡丹花总黄酮高剂量组MCP-1含量明显降低（

0.01），牡丹花总黄酮高、中剂量组明显降低肾组织匀浆中TGF-

含量（

0.05，

0.01），牡丹花总黄酮中剂量组肾组织匀浆中IL-1

含量显著降低（

0.01）；HE染色显示牡丹花总黄酮各剂量组可不同程度的改善肾小管上皮细胞状态，减轻胞质肿胀，细胞核固缩的数量；降低肾组织细胞TUNEL染色阳性率（

0.01），肾脏细胞DNA损伤减少；抑制肾脏组织细胞中NLRP3、Caspase-1、IL-1

、NF-

B蛋白的表达（

0.05，

0.01）。

结论

牡丹花总黄酮对痛风性肾病模型大鼠的肾脏保护作用与抑制炎症因子分泌相关，其抗炎作用机制可能是通过抑制NF-

B信号通路与NLRP3/Caspase-1通路的活化，从而下调IL-1

、IL-18等炎性因子表达、成熟及释放，遏制肾脏细胞程序性死亡的初始阶段细胞焦亡的发生，从而逆转痛风性肾病肾脏的炎症损伤。

Abstract

Objective

To explore the possible mechanism of total flavonoids of peony flower （TFPF） in protecting rats from gouty nephropathy and provide data support for the pharmaceutical research on the treatment of gouty nephropathy.

Method

Gouty nephropathy rat model was established by adenine combined with ethambutol. Rats were randomly assigned into blank control group， model group， allopurinol （42 mg·kg

-1

） group， Tongfengshu tablets （600 mg·kg

-1

， positive control） group， and TFPF （260， 130， and 65 mg·kg

-1

） groups. Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was employed to measure the levels of tumor necrosis factor-

（TNF-

）， monocyte chemoattractant protein-1 （MCP-1）， interleukin-1

（IL-1

）， and interleukin-18 （IL-18） in rat serum and those of transforming growth factor-

（TGF-

） and IL-1

in renal homogenate. Hematoxylin-eosin（HE） staining was carried out for observation of the morphological changes of renal cells. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling （TUNEL） was conducted for observation of the DNA damage in renal cells. The expression of NOD-like receptor protein 3 （NLRP3）， cysteine aspartic acid protease（Caspase）-1 and IL-1

were observed by immunohistochemistry. The expression levels of NLRP3， Caspase-1 and nuclear transcription factor -

B （NF-

B） in renal tissues were detected by Western blot.

Result

Compared with blank group， the contents of TNF-

， MCP-1， IL-1

， IL-18， and TGF-

in serum of model group were significantly increased （

0.01）， and the expressions of NLRP3， Caspase-1， NF-

B and IL-1

in kidney of model group were significantly increased （

0.01）. The renal tissue cells showed cytoplasmic swelling， cell membrane rupture， and the number of nuclear pyknotic fracture increased. The positive rate of TUNEL staining was significantly increased in model group （

0.01）， and the contents of IL-1

and TGF-

in renal tissue homogenate were significantly increased （

0.01）. Compared with model group， the contents of inflammatory factors TNF-

， IL-1

and IL-18 in serum of rats in TFPF high- and medium-dose groups could be decreased to different degrees （

0.05，

0.01）， while the content of MCP-1 in TFPF high-dose group was significantly decreased （

0.01）. The content of TGF-

in renal tissue homogenate in TFPF high- and medium-dose groups was significantly decreased （

0.05，

0.01）， and the content of IL-1

in renal tissue homogenate in TFPF medium-dose group was significantly decreased （

0.01）. HE staining showed that each dose group of TFPF could improve the status of renal tubular epithelial cells， reduce cytoplasmic swelling and the number of nuclear pyknosis to varying degrees. The positive rate of TUNEL staining was decreased （

0.01） and DNA damage was decreased. The expression of NLRP3， Caspase-1， IL-1

and NF-

B protein in renal tissue cells was inhibited （

0.05，

0.01）.

Conclusion

TFPF protects rats from gouty nephropathy by inhibiting the secretion of inflammatory cytokines. Specifically， it may inhibit the activation of NF-

B and NLRP3/Caspase-1 pathways to reduce the expression， maturation， and release of inflammatory cytokines such as IL-1

and IL-18 and further inhibit pyroptosis， thereby reversing the inflammatory injury of kidney in gouty nephropathy.

关键词

Keywords

references

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