發(fā)布時(shí)間：2018-03-17 20:43

  本文選題：NLRP3炎癥小體　切入點(diǎn)：鎘　出處：《第三軍醫(yī)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景鎘是一種廣泛存在的極具毒性的職業(yè)污染物和環(huán)境污染物,它嚴(yán)重危害著人類(lèi)健康。鎘作為一種全身毒性重金屬,它的環(huán)境暴露和健康危害在中國(guó)引起了公眾的廣泛關(guān)注。肝臟是鎘暴露的主要靶器官,鎘的肝毒性機(jī)制日趨成為研究熱點(diǎn)。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示鎘暴露與脂肪肝和肝纖維化等疾病密切相關(guān)。越來(lái)越多的證據(jù)表明炎癥和氧化應(yīng)激在鎘暴露引起的肝毒性中起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)NLRP3(NLR pyrin domain containing 3)炎癥小體是一個(gè)炎癥信號(hào)通路中的關(guān)鍵組成部分,它能感受病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)和危險(xiǎn)信號(hào)相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)的入侵。NLRP3炎癥小體激活可誘導(dǎo)促炎因子如IL-1β和IL-18釋放,進(jìn)而促進(jìn)天然免疫應(yīng)答反應(yīng)。然而,尚未有文獻(xiàn)報(bào)道NLRP3炎癥小體參與鎘暴露引起的肝炎癥反應(yīng)。褪黑素(N-acetyl-5-methoxytryptamine,melatonin)是一種主要由松果體、皮膚和小腸等部位合成的吲哚胺,具有多種生物效應(yīng),包括抗氧化,抗炎和抗凋亡等。基于氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)在鎘暴露引起肝損傷中的重要作用,在治療鎘暴露引起的肝毒性時(shí)褪黑素可能是一種潛在藥物。然而,褪黑素是否能夠減輕鎘暴露引起的肝臟炎性損傷以及其中分子機(jī)制仍然不清楚。因此,本課題旨在研究鎘暴露引起的肝臟炎癥損傷是否是通過(guò)NLRP3炎癥小體活化,探討褪黑素能否通過(guò)抑制硫氧還蛋白互作蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)與NLRP3炎癥小體的相互作用來(lái)執(zhí)行其肝保護(hù)作用。研究?jī)?nèi)容(1)雄性C57BL/6小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和鎘暴露組。鎘處理組小鼠腹腔注射2 mg/kg Cd Cl2生理鹽水溶液,對(duì)照組小鼠注射等體積生理鹽水。鎘暴露0、6、12和24 h后立刻收集小鼠血漿樣本,通過(guò)檢測(cè)血漿中ALT/AST、LDH、IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌以及組織切片染色來(lái)反映鎘暴露引起的肝損傷和炎癥反應(yīng)。檢測(cè)NLRP3、caspase-1和IL-1β的表達(dá),明確鎘暴露致肝組織炎癥小體激活的效應(yīng)。進(jìn)一步應(yīng)用NLRP3敲除鼠來(lái)證實(shí)NLRP3炎癥小體在鎘暴露導(dǎo)致小鼠肝臟炎性損傷中的作用。(2)應(yīng)用10 mg/kg褪黑素預(yù)處理小鼠3天,再給予Cd Cl2暴露,檢測(cè)血漿中ALT/AST和LDH活性以及肝臟組織病理形態(tài),證實(shí)褪黑素預(yù)處理對(duì)鎘暴露引起肝臟毒性的保護(hù)作用。進(jìn)一步檢測(cè)小鼠肝組織氧化應(yīng)激水平,TXNIP的表達(dá)以及NLRP3炎癥小體激活,明確TXNIP-NLRP3炎癥小體信號(hào)通路在褪黑素拮抗鎘暴露引起肝損傷中的作用。研究結(jié)果(1)鎘暴露可升高小鼠血漿中ALT/AST和LDH活性,增加IL-1β、IL-6和TNF-α的含量以及肝組織中MPO的表達(dá)。組織病理切片分析顯示鎘暴露引起了肝細(xì)胞腫脹和壞死,肝臟輕度炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和出血,提示鎘暴露引起了炎癥反應(yīng)和肝功能損傷。同時(shí),鎘暴露顯著增加肝組織中NLRP3、caspase-1和IL-1β的表達(dá)以及增強(qiáng)caspase-1的活性。與野生小鼠比較,敲除NLRP3的表達(dá)可顯著減輕小鼠肝功能損傷,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)以及NLRP3炎癥小體活化,證實(shí)NLRP3炎癥小體在鎘暴露引起小鼠肝臟炎性損傷中起重要作用。(2)褪黑素預(yù)處理能顯著減輕鎘暴露引起的肝功能損傷、肝細(xì)胞壞死和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。ELISA結(jié)果顯示褪黑素預(yù)處理顯著降低鎘暴露引起血漿中IL-1β、IL-6和TNF-α的含量。同時(shí),褪黑素預(yù)處理能有效拮抗鎘暴露引起的MDA含量,SOD、CAT和GSH活性以及TXNIP的表達(dá)。進(jìn)一步結(jié)果顯示,褪黑素預(yù)處理能夠顯著拮抗鎘暴露引起的NLRP3炎癥小體活化以及TXNIP與NLRP3的相互作用,證實(shí)褪黑素通過(guò)抑制TXNIP-NLRP3信號(hào)通路來(lái)拮抗鎘暴露引起的肝損傷。研究結(jié)論本研究提出了一個(gè)全新的鎘毒理作用機(jī)制,即鎘暴露通過(guò)激活NLRP3炎癥小體引起小鼠肝臟炎癥反應(yīng)和肝損傷。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明褪黑素對(duì)鎘暴露引起肝炎癥損傷的保護(hù)作用是通過(guò)抑制TXNIP與NLRP3炎癥小體的相互作用�？偠灾�,我們的研究表明TXNIP-NLRP3炎癥小體激活是鎘暴露所致肝損傷的分子基礎(chǔ)和新的干預(yù)靶點(diǎn),同時(shí)也為褪黑素作為拮抗鎘毒性的藥物提供了新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
[Abstract]:The research background of cadmium is a kind of very toxic occupation pollutants and environmental pollutants, it seriously endangers human health. As a systemic toxicity of heavy metals, its environmental exposure and aroused wide public concern in Chinese health hazard. The liver is a major target for cadmium exposure, liver toxicity mechanism of cadmium increasing has become a research hotspot. Epidemiological data showed that cadmium exposure associated with fatty liver and liver fibrosis and other diseases. There is increasing evidence that inflammation and oxidative stress exposure plays an important role in liver toxicity caused by cadmium. The results show that NLRP3 (NLR pyrin domain containing 3) inflammasome is a key signaling pathway in inflammation part, it can feel the pathogen associated molecular patterns (pathogen-associated molecular, patterns, PAMPs) and the danger associated molecular patterns (damage-associated molecu Lar patterns, DAMPs) the invasion of.NLRP3 inflammasome activation induced proinflammatory cytokines such as IL-1 and IL-18 beta release, and then promote the natural immune response. However, NLRP3 has not been reported inflammasome involved in hepatitis inflammation induced by cadmium exposure. Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine, melatonin) is a mainly by the pineal gland, indoleamine the synthesis of skin and small intestines, with a variety of biological effects including antioxidant, anti-inflammatory and anti apoptosis. Oxidative stress and inflammation caused by exposure to the important role in liver damage in cadmium exposure based on liver toxicity induced by cadmium in the treatment of melatonin may be a potential drug. However, melatonin is able to reduce cadmium exposure induced liver damage and the molecular mechanism is still unclear. Therefore, this paper aims at the study of inflammation of the liver injury caused by cadmium exposure is through NLR P3 inflammasome activation, melatonin can inhibit thioredoxin interacting protein (thioredoxin-interacting, protein, TXNIP) interacting with NLRP3 inflammasome to perform its function of protecting liver. The research contents (1) male C57BL/6 mice were randomly divided into control group and cadmium exposure group. Cadmium treatment group of mice by intraperitoneal injection of 2 mg/kg Cd Cl2 saline solution, control group were injected with saline. Cadmium exposure of 0,6,12 and 24 h plasma samples were collected immediately after mice by ALT/AST, detection of plasma LDH, IL-1 beta, IL-6 and TNF- secretion and tissue sections were stained to reflect liver injury and inflammation caused by cadmium exposure. Detection of NLRP3 expression. Caspase-1 and IL-1 beta, a clear effect of cadmium exposure induced liver tissue inflammasome activation. Further application of NLRP3 knockout mice that NLRP3 inflammasome in cadmium exposure caused liver damage in mice Role. (2) using 10 mg/kg melatonin pretreatment mice for 3 days, then given Cd Cl2 exposure, detection of plasma ALT/AST and LDH activity and liver tissue morphology, confirmed that melatonin pretreatment exposure induced liver protective effect on toxicity of cadmium. Further detection of oxidative stress levels in liver tissue of mice, the expression of TXNIP and NLRP3 inflammation body activation, clear TXNIP-NLRP3 inflammasome signaling pathway in melatonin exposure to cadmium induced liver injury in rats. Results (1) exposure to cadmium can increase ALT/AST and LDH activity in plasma of mice, increase the expression of IL-6 and IL-1 beta, TNF- alpha and MPO content in liver tissue. Histological analysis showed that cadmium exposure the liver cell swelling and necrosis of the liver, mild inflammatory cell infiltration and hemorrhage, suggesting that cadmium exposure caused by the inflammatory response and liver injury. At the same time, cadmium exposure significantly increased NLRP3 in liver tissue The expression of Caspase-1, IL-1 and beta and enhance caspase-1 activity. Compared with wild-type mice, knockdown of NLRP3 expression can significantly reduce the liver injury in mice, inflammatory cell infiltration and NLRP3 inflammasome activation, confirmed that NLRP3 inflammasome exposure plays an important role in liver inflammatory injury in mice in CD (2) melatonin pre. Treatment can significantly reduce the liver damage caused by cadmium exposure, liver cell necrosis and infiltration of inflammatory cells in.ELISA showed that melatonin pretreatment significantly decreased the cadmium exposure caused by plasma beta IL-1, content of IL-6 and TNF- alpha. At the same time, melatonin pretreatment can effectively antagonize cadmium exposure caused by the content of MDA, SOD, and CAT the activity of GSH and the expression of TXNIP. Further results show that melatonin pretreatment can cause NLRP3 inflammasome activation and TXNIP interaction with NLRP3 significantly antagonized the cadmium exposure, confirmed that melatonin inhibits TX The NIP-NLRP3 signaling pathway to liver injury caused by cadmium exposure. Antagonistic conclusions this study proposed a new mechanism that cadmium toxicity, exposure to cadmium induced liver inflammatory response in mice and liver injury through activation of NLRP3 inflammasome. This experiment further proved that melatonin on cadmium exposure caused by the protective effect of liver inflammation injury through interaction the inhibition of TXNIP and NLRP3 inflammasome. In summary, our study shows that TXNIP-NLRP3 inflammasome activation is the molecular basis of liver injury caused by cadmium exposure and new intervention targets, but also for melatonin as drug antagonistic toxicity of cadmium provides new experimental evidence.

【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：R114

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3 李玉霞;“褪黑素”保健品不要隨便吃[N];中國(guó)人口報(bào);2004年

4 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所教授　張均田;含褪黑素保健品的功效[N];光明日?qǐng)?bào);2002年

5 ;褪黑素安全否看看專(zhuān)家怎么說(shuō)[N];健康報(bào);2002年

6 美國(guó)北達(dá)科他大學(xué)醫(yī)學(xué)院 任駿 張曉;褪黑素：現(xiàn)狀與前景[N];健康報(bào);2002年

7 任駿 張曉;不必濫用褪黑素[N];科技日?qǐng)?bào);2002年

8 本報(bào)記者 黃萱;“褪黑素”到底是什么[N];人民政協(xié)報(bào);2002年

9 本文由香港麥迪信醫(yī)學(xué)出版有限公司供稿;褪黑素長(zhǎng)期服用安全嗎？用于兒童可靠嗎？[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2003年

10 主任醫(yī)師 呂斌;褪黑素使用過(guò)量會(huì)影響生育[N];衛(wèi)生與生活報(bào);2006年

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