Effect of Yiqi Yangyin Huoxue Prescription on NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptosis Pathway in Diabetic Kidney Disease Rats

JIA Pingping; SONG Chundong; DUAN Fengyang; WANG Ningli; DING Ying; WANG Yaoxian; REN Xianqing; ZHAI Wensheng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221945

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Effect of Yiqi Yangyin Huoxue Prescription on NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptosis Pathway in Diabetic Kidney Disease Rats

更新时间：2022-12-08

- Effect of Yiqi Yangyin Huoxue Prescription on NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptosis Pathway in Diabetic Kidney Disease Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 1, Pages: 75-81(2023)
- 作者机构：
  
  1.河南中医药大学第一附属医院，儿科医学院，郑州 450000
  2.北京中医药大学，北京 100029
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221945
  CLC： R2-0;R33;R289;R587.1;R692
- Received：20 May 2022，
  
  Published Online：05 August 2022，
  
  Published：05 January 2023
- 稿件说明：
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贾评评,宋纯东,段凤阳等.益气养阴活血方对糖尿病肾病大鼠NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(01):75-81.

JIA Pingping,SONG Chundong,DUAN Fengyang,et al.Effect of Yiqi Yangyin Huoxue Prescription on NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptosis Pathway in Diabetic Kidney Disease Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(01):75-81.
贾评评,宋纯东,段凤阳等.益气养阴活血方对糖尿病肾病大鼠NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(01):75-81. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221945.

JIA Pingping,SONG Chundong,DUAN Fengyang,et al.Effect of Yiqi Yangyin Huoxue Prescription on NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptosis Pathway in Diabetic Kidney Disease Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(01):75-81. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221945.

摘要

目的

基于NOD样受体蛋白3（NLRP3）/胱天蛋白酶-1（Caspase-1）/消皮素D（GSDMD）细胞焦亡通路，探讨益气养阴活血方防治糖尿病肾病（DKD）肾脏损伤的可能作用机制。

方法

随机将50只雄性SD大鼠分为正常组8只、造模组42只。造模组高糖高脂饮食6周后予一次性腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导建立DKD大鼠模型。造模成功后随机分为模型组、缬沙坦组（8.33 mg·kg

-1

）、益气养阴活血方低、高剂量组（11、22 g·kg

-1

）。连续灌胃6周后检测各组大鼠空腹血糖（FBG）、总胆固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、血尿素氮（BUN）、血肌酐（SCr）及24 h尿蛋白定量（24 h-UTP）；苏木素-伊红（HE）染色观察肾组织病理形态学变化；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清白细胞介素-1

（IL-1

）、白细胞介素-18（IL-18）水平；蛋白免疫印迹法（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测各组大鼠肾组织NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白及其mRNA表达水平。

结果

与正常组比较，模型组大鼠FBG、CHO、TG、BUN、SCr、24 h-UTP及血清IL-1

、IL-18水平均显著升高（

0.01），肾组织病变程度严重，且肾组织NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白及其mRNA表达水平显著升高（

0.01）；与模型组比较，各药物组FBG、CHO、TG、BUN、SCr、24 h-UTP及血清IL-1

、IL-18水平均明显下降（

0.05，

0.01），肾组织病变程度得到改善，且肾组织NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白及其mRNA表达水平明显降低（

0.05，

0.01），以益气养阴活血方高剂量组效果最佳。

结论

益气养阴活血方可通过调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路抑制细胞焦亡，缓解DKD大鼠炎症反应，减轻肾脏病理损伤。

Abstract

Objective

To explore the possible mechanism of Yiqi Yangyin Huoxue prescription in the prevention and treatment of kidney injury of diabetic kidney disease（DKD）rats based on NOD-like receptor protein 3（NLRP3）/cysteine protease-1（Caspase-1）/gasdermin D （GSDMD）pyroptosis pathway.

Method

Fifty male SD rats were randomly divided into normal group （

=8） and modeling group （

=42）. The modeling group was given a one-time intraperitoneal injection of streptozotocin （STZ） after high-sugar and high-fat diet for 6 weeks to induce the establishment of a DKD rat model. After successful modeling， the rats were randomly divided into model group， valsartan group （8.33 mg·kg

-1

）， and Yiqi Yangyin Huoxue prescription low-dose and high-dose group （11，22 g·kg

-1

）. After continuous gavage for 6 weeks， the fasting blood glucose （FBG）， total cholesterol （CHO）， triglyceride （TG）， blood urea nitrogen （BUN）， serum creatinine （SCr） and 24-hour urine protein quantification （24 h-UTP） were detected in each group of rats. Hematoxylin-eosin （HE） staining was used to observe the pathological changes of kidney tissue. Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect serum interleukin-1

（IL-1

） and interleukin-18 （IL-18） levels. The protein and mRNA expression levels of NLRP3/Caspase-1/GSDMD in kidney tissue of rats in each group were determined by Western blot and real-time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）.

Result

Compared with the conditions in normal group， the levels of FBG， CHO， TG， BUN， SCr， 24 h-UTP and serum IL-1

and IL-18 as well as the protein and mRNA expression levels of NLRP3/Caspase-1/GSDMD in kidney tissue in model group were increased （

0.01）， and the kidney tissue lesions were severe. Compared with the conditions in model group， the levels of FBG， CHO， TG， BUN， SCr， 24 h-UTP and serum IL-1

and IL-18 as well as the protein and mRNA expression levels of NLRP3/Caspase-1/GSDMD in kidney tissue in each intervention group were decreased （

0.05，

0.01）， and the degree of kidney tissue lesions was improved， with Yiqi Yangyin Huoxue prescription high-dose group showing the optimal effect.

Conclusion

Yiqi Yangyin Huoxue prescription could inhibit pyroptosis by regulating the NLRP3/Caspase-1/GSDMD pathway， and thus relieve the inflammatory response of DKD rats and alleviate the pathological damage of the kidneys.

关键词

Keywords

references

TSAI J L ， CHEN C H ， WU M J ， et al . New approaches to diabetic nephropathy from bed to bench ［J］. Biomedicines ， 2022 ， 10 （ 4 ）： 876 - 890 .

JUNG S W ， MOON J Y . The role of inflammation in diabetic kidney disease ［J］. Korean J Intern Med ， 2021 ， 36 （ 4 ）： 753 - 766 .

CAO Z ， HUANG D ， TANG C ， et al . Pyroptosis in diabetes and diabetic nephropathy ［J］. Clin Chim Acta ， 2022 ， 531 ： 188 - 196 .

LIN J ， CHENG A ， CHENG K ， et al . New insights into the mechanisms of pyroptosis and implications for diabetic kidney disease ［J］. Int J Mol Sci ， 2020 ， 21 （ 19 ）： 7057 - 7070 .

AL MAMUN A ， ARA MIMI A ， WU Y ， et al . Pyroptosis in diabetic nephropathy ［J］. Clin Chim Acta ， 2021 ， 523 ： 131 - 143 .

AN X ， ZHANG Y ， CAO Y ， et al . Punicalagin protects diabetic nephropathy by inhibiting pyroptosis based on TXNIP/NLRP3 pathway ［J］. Nutrients ， 2020 ， 12 （ 5 ）： 1516 - 1530 .

宋纯东，喻青，吴晨晨 . 益气养阴活血方对糖尿病肾病大鼠肾组织TRPC6、RhoA表达的影响［J］. 中华中医药学刊， 2017 ， 35 （ 11 ）： 2738 - 2740 .

宋纯东，张霞，宋丹丹，等 . 益气养阴活血方对糖尿病肾病大鼠肾组织WT1影响的实验研究［J］. 中国中医基础医学杂志， 2016 ， 22 （ 5 ）： 626 - 627，629 .

贾评评，宋丹，宋纯东 . 益气养阴活血方对糖尿病肾病大鼠肾组织Nestin的影响［J］. 中国中西医结合肾病杂志， 2019 ， 20 （ 3 ）： 196 - 199 .

李启航，陈文斌，孙珑昱，等 . 常用糖尿病肾病动物模型研究概述［J］. 中华内分泌代谢杂志， 2020 ， 36 （ 3 ）： 257 - 262 .

JUNG C Y ， YOO T H . Pathophysiologic mechanisms and potential biomarkers in diabetic kidney disease ［J］. Diabetes Metab J ， 2022 ， 46 （ 2 ）： 181 - 197 .

THOMAS M C . Targeting the pathobiology of diabetic kidney disease ［J］. Adv Chronic Kidney Dis ， 2021 ， 28 （ 4 ）： 282 - 289 .

NICHOLAS S B . Novel anti-inflammatory and anti-fibrotic agents for diabetic kidney disease-from bench to bedside ［J］. Adv Chronic Kidney Dis ， 2021 ， 28 （ 4 ）： 378 - 390 .

WINIARSKA A ， KNYSAK M ， NABRDALIK K ， et al . Inflammation and oxidative stress in diabetic kidney disease：The targets for SGLT2 inhibitors and GLP-1 receptor agonists ［J］. Int J Mol Sci . 2021 ， 22 （ 19 ）： 108 - 122 .

PRATTICHIZZO F ， DE CANDIA P ， CERIELLO A . Diabetes and kidney disease：Emphasis on treatment with SGLT-2 inhibitors and GLP-1 receptor agonists ［J］. Metabolism ， 2021 ， 120 ： 154799 .

张雅歌，韩佳瑞，窦荣浩，等 . 养阴活血法在糖尿病肾病中的应用体会［J］. 中国中医基础医学杂志， 2020 ， 26 （ 10 ）： 1564 - 1566 .

靳贺超，张冠文，梁胜然，等 . 基于RIPK1/RIPK3/MLKL信号通路探讨当归补血汤对糖尿病肾病大鼠足细胞损伤的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 3 ）： 41 - 48 .

孙卫卫，滕福斌，刘忠杰，等 . 王耀献从辨机理论论治糖尿病肾病［J］. 中华中医药杂志， 2017 ， 32 （ 8 ）： 3394 - 3396 .

陈彦旭，金彩云，金智生，等 . 基于Wnt/ β -catenin信号通路探讨红芪多糖对糖尿病肾病db/db小鼠作用机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 21 ）： 74 - 80 .

JIN H ， XIE W ， HE M ， et al . Pyroptosis and sarcopenia：Frontier perspective of disease mechanism ［J］. Cells ， 2022 ， 11 （ 7 ）： 1078 - 1095 .

JIANG A ， SONG A ， ZHANG C . Modes of podocyte death in diabetic kidney disease：An update ［J］. J Nephrol ， 2022 ， 35 （ 6 ）： 1571 - 1584 .

YU P ， ZHANG X ， LIU N ， et al . Pyroptosis：Mechanisms and diseases ［J］. Signal Transduct Target Ther ， 2021 ， 6 （ 1 ）： 128 - 140 .

ARAKELIAN T ， OOSTERHUIS K ， TONDINI E ， et al . Pyroptosis-inducing active Caspase-1 as a genetic adjuvant in anti-cancer DNA vaccination ［J］. Vaccine ， 2022 ， 40 （ 13 ）： 2087 - 2098 .

MO G ， LIU X ， ZHONG Y ， et al . IP3R1 regulates Ca 2+ transport and pyroptosis through the NLRP3/Caspase-1 pathway in myocardial ischemia/reperfusion injury ［J］. Cell Death Discov ， 2021 ， 7 （ 1 ）： 31 - 49 .

ZHANG C ， ZHAO C ， CHEN X ， et al . Induction of ASC pyroptosis requires gasdermin D or Caspase-1/11-dependent mediators and IFN β from pyroptotic macrophages ［J］. Cell Death Dis ， 2020 ， 11 （ 6 ）： 470 - 488 .

ZHENG J ， HU Q ， ZOU X ， et al . Uranium induces kidney cells pyroptosis in culture involved in ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling ［J］. Free Radic Res ， 2022 ， 56 （ 1 ）： 40 - 52 .

AIZAWA E ， KARASAWA T ， WATANABE S ， et al . GSDME-dependent incomplete pyroptosis permits selective IL-1 α release under Caspase-1 inhibition ［J］. iScience ， 2020 ， 23 （ 5 ）： 101 - 120 .

WANG Y ， ZHU X ， YUAN S ， et al . TLR4/NF- κ B signaling induces GSDMD-related pyroptosis in tubular cells in diabetic kidney disease ［J］. Front Endocrinol （Lausanne）， 2019 ， 19 （ 10 ）： 603 - 629 .

GU G ， HUO Y ， XU G ， et al . MicroRNA-204-GSDMD interaction regulates pyroptosis of fibroblast-like synoviocytes in ankylosing spondylitis ［J］. Int Immunopharmacol ， 2021 ， 91 （ 1 ）： 107 - 127 .

TENG J F ， MEI Q B ， ZHOU X G ， et al . Polyphyllin Ⅵ induces Caspase-1-mediated pyroptosis via the induction of ROS/NF- κ B/NLRP3/GSDMD signal axis in non-small cell lung cancer ［J］. Cancers ， 2020 ， 12 （ 1 ）： 193 - 210 .

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