清解化攻方调控NLRP3/TLR4/NF-κB信号通路对重症急性胰腺炎小鼠模型胰腺组织的保护作用

冯敏超; 秦百君; 罗芳; 李凯; 王宁; 陈国忠; 唐曦平

doi:10.12449/JCH240219

清解化攻方调控NLRP3/TLR4/NF-κB信号通路对重症急性胰腺炎小鼠模型胰腺组织的保护作用

DOI: 10.12449/JCH240219

冯敏超¹,
秦百君¹,
罗芳¹,
李凯¹,
王宁¹,
陈国忠^2, , ,,
唐曦平³

1.
广西中医药大学第一临床医学院，南宁 530000
2.
广西中医药大学第一附属医院消化内科，南宁 530023
3.
广西医科大学附属肿瘤医院内镜中心，南宁 530021

基金项目:

国家自然科学基金 (82160890);

广西自然科学基金面上项目 (2020GXNSFAA297062);

广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目 (S2019021);

广西中医药大学研究生教育创新计划项目 (YCSW2023383)

伦理学声明：本研究方案于2022年1月23日经由广西中医药大学实验动物福利伦理委员会审批，批号：DW20220310-020，符合实验室动物管理与使用准则。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：冯敏超、罗芳负责设计论文框架，起草论文；秦百君、王宁负责实验操作和研究过程的实施；李凯负责数据收集，统计学分析，绘制图表；唐曦平负责论文修改；陈国忠负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。

详细信息

通信作者:
陈国忠， cheninjp@163.com （ORCID： 0009-0008-8374-5628）

计量
- 文章访问数: 325
- HTML全文浏览量: 345
- PDF下载量: 47
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2023-06-02
- 录用日期: 2023-07-24
- 出版日期: 2024-02-19

Protective effect of Qingjie Huagong decoction on pancreatic tissue of mice with severe acute pancreatitis by regulating the NOD-like receptor protein 3/Toll-like receptor 4/nuclear factor-kappa B signaling pathway

1.
The First Clinical School of Medicine，Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530000，China
2.
Department of Gastroenterology，The First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530023，China
3.
Endoscopy Center，Guangxi Medical University Cancer Hospital，Nanning 530021，China

Research funding:

National Natural Science Foundation of China Project (82160890);

General Project of Guangxi Natural Science Foundation (2020GXNSFAA297062);

Guangxi Medical and Healthcare Appropriate Technology Development and Popularization and Application Project (S2019021);

Guangxi University of TCM Graduate Education Innovation Program Project (YCSW2023383)

More Information

Corresponding author: CHEN Guozhong， cheninjp@163.com （ORCID： 0009-0008-8374-5628）

摘要

摘要: 目的观察清解化攻方对重症急性胰腺炎（SAP）小鼠模型的治疗作用，探索清解化攻方抗炎症反应的作用机制。方法将36只C57BL/6J雄性小鼠随机分成空白组，模型组，清解化攻方低、中、高剂量组，西药组（乌司他丁），每组6只，除空白组小鼠，余各组小鼠采用逆行胰胆管注射5%牛黄胆酸钠建立SAP模型，清解化攻方低、中、高剂量组在造模后分别予以清解化攻方1、2、4 g/kg灌胃，西药组在造模后予以腹腔注射乌司他丁（5×10⁴ U/kg），共干预7 d。采用苏木素-伊红染色观察胰腺组织病理改变；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测小鼠α-淀粉酶、脂肪酶、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-18和TNF-α水平；RT-qPCR检测胰腺组织NOD样受体蛋白3（NLRP3）、Toll样受体4（TLR4）、核因子-κB（NF-κB）mRNA表达水平；免疫组化检测胰腺组织NLRP3、TLR4、NF-κB的阳性表达率；Western Blot技术检测NLRP3、TLR4、NF-κB、IL-1β、IL-6蛋白的表达水平。计量资料多组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验。结果与空白组相比，模型组小鼠胰腺组织结构弥漫性破坏、胰腺小叶间隔局灶性扩张、腺泡萎缩和大量炎症细胞浸润，α-淀粉酶、脂肪酶、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-18和TNF-α含量明显升高（P值均<0.05），NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达水平及阳性表达率均明显上升（P值均<0.05），NLRP3、TLR4、NF-κB、IL-1β、IL-6蛋白表达均明显上调（P值均<0.05）。与模型组相比，清解化攻方各剂量组和西药组可见小鼠胰腺组织结构稍紧密、完整，胰腺腺泡细胞排列有序，伴少量炎症细胞浸润和胰腺小叶出血灶，α-淀粉酶、脂肪酶、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-18和TNF-α含量明显下降（P值均<0.05），NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达水平及阳性表达率均明显降低（P值均<0.05），NLRP3、TLR4、NF-κB、IL-1β、IL-6蛋白表达水平均明显减弱（P值均<0.05）。结论清解化攻方可能通过抑制NLRP3/TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白的激活，减少炎症介质的释放，防止炎症级联反应增强，进而对SAP小鼠胰腺组织发挥保护作用。
- 胰腺炎 /
- NLR蛋白质类 /
- Toll样受体4 /
- NF-κB /
- 清解化攻方 /
- 小鼠，近交C57BL
Abstract: Objective To investigate the therapeutic effect of Qingjie Huagong decoction （QJHGD） on a mouse model of severe acute pancreatitis （SAP） and the mechanism of action of QJHGD against inflammatory response. Methods A total of 36 male C57BL/6J mice were randomly divided into blank group， model group， Western medicine group （ulinastatin）， and low-， middle-， and high-dose QJHGD groups， with 6 mice in each group. All mice except those in the blank group were given 5% sodium taurocholate by retrograde pancreaticobiliary injection to establish a model of SAP. After modeling， the mice in the low-， middle-， and high-dose groups were given QJHGD （1， 2， and 4 g/kg， respectively） by gavage， and those in the Western medicine group were given intraperitoneal injection of ulinastatin （5×10⁴ U/kg）， for 7 days in total. HE staining was used to observe the histopathological changes of the pancreas； ELISA was used to measure the levels of α-amylase， lipase， interleukin-1β （IL-1β）， interleukin-6 （IL-6）， interleukin-8 （IL-8）， interleukin-18 （IL-18）， and tumor necrosis factor-α （TNF-α） in mice； RT-qPCR was used to measure the mRNA expression levels of NOD-like receptor protein3 （NLRP3）， Toll-like receptor 4 （TLR4）， and nuclear factor-kappa B （NF-κB） in pancreatic tissue； immunohistochemistry was used to measure the positive expression rates of NLRP3， TLR4， and NF-κB in pancreatic tissue； Western blot was used to measure the protein expression levels of NLRP3， TLR4， NF-κB， IL-1β， and IL-6. An analysis of variance was used for comparison of continuous data between multiple groups， and the least significant difference t-test was used for further comparison between two groups. Results Compared with the blank group， the model group had diffuse destruction of pancreatic tissue structure， focal dilatation of pancreatic lobular septum， pancreatic acinar atrophy， and massive inflammatory cell infiltration， as well as significant increases in the content of α-amylase， lipase， IL-1β， IL-6， IL-8， IL-18， and TNF-α （all P<0.05）， the mRNA expression levels and positive expression rates of NLRP3， TLR4， and NF-κB （all P<0.05）， and the protein expression levels of NLRP3， TLR4， NF-κB， IL-1β， and IL-6 （all P<0.05）. Compared with the model group， the low-， middle-， and high-dose QJHGD groups and the Western medicine group had slightly tighter and more intact structure of pancreatic tissue， ordered arrangement of pancreatic acinar cells， a small amount of inflammatory cell infiltration， and hemorrhagic foci of pancreatic lobules， as well as significant reductions in the content of α-amylase， lipase， IL-1β， IL-6， IL-8， IL-18， and TNF-α （all P<0.05）， the mRNA expression levels and positive expression rates of NLRP3， TLR4， and NF-κB （all P<0.05）， and the protein expression levels of NLRP3， TLR4， NF-κB， IL-1β， and IL-6 （all P<0.05）. Conclusion QJHGD may exert a protective effect on the pancreatic tissue of SAP mice by inhibiting the activation of NLRP3/TLR4/NF-κB signaling pathway-related proteins， reducing the release of inflammatory mediators， and preventing the enhancement of inflammatory cascade response.
- Pancreatitis /
- NLR Proteins /
- Toll-Like Receptor 4 /
- NF-kappa B /
- Qingjie Huagong Decoction /
- Mice， Inbred C57BL

HTML全文

图 1 各组小鼠胰腺组织的病理变化（HE染色，×200）

Figure 1. Pathological changes of the pancreatic tissue of mice in each group（HE，×200）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 各组小鼠NLRP3、TLR4、NF-κB蛋白表达水平（免疫组化染色，×400）

Figure 2. NLRP3， TLR4， and NF-κB protein expression in each group of mice （immunohistochemistry， ×400）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 各组小鼠NLRP3/TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白的表达

Figure 3. Expression of NLRP3/TLR4/NF-κB signaling pathway related proteins in each group of mice

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 引物序列

Table 1. Primer sequence

基因	引物序列（5′-3′）	产物长度（bp）
NLRP3	F1： TGGACCAGGTTCAGTGTGTT	120
NLRP3	R1： TCCGGTTGGTGCTTAGACT	120
TLR4	F1： ACCTGGAATGGGAGGACAAT	130
TLR4	R1： GTCCAAGTTGCCGTTTCTTG	130
NF-κB	F1： GAACCAGGGTGTGTCCATGT	180
NF-κB	R1： TCCGCAATGGAGGAGAAGTC	180
GAPDH	F1： GGCCTCCAAGGAGTAAGAAA	141
GAPDH	R1： GCCCCTCCTGTTATTATGG	141

下载: 导出CSV

表 2 各组小鼠血清炎症因子表达水平比较

Table 2. Expression levels of serum inflammatory factors in different groups of mice

组别	动物数（只）	α-淀粉酶（mU/mL）		脂肪酶（mU/mL）		IL-1β（pg/mL）
空白组	6	188.42±82.13		49.41±17.09		22.83±7.40
模型组	6	3 699.04±332.46^1）		717.42±74.55^1）		276.07±22.03^1）
清解化攻方低剂量组	6	2 687.59±131.93^2）3）4）		536.00±39.56^2）3）4）		191.57±17.10^2）3）4）
清解化攻方中剂量组	6	1 118.96±176.38^2）		217.18±51.75^2）		71.57±10.91^2）
清解化攻方高剂量组	6	1 960.25±157.36^2）3）4）		356.62±32.40^2）3）4）		129.78±12.79^2）3）4）
西药组	6	1 222.72±223.29^2）		219.45±42.92^2）		63.00±12.93^2）
F值		234.00		163.40		249.30
P值		<0.01		<0.01		<0.01
组别	动物数（只）	IL-6（pg/mL）	IL-8（pg/mL）		IL-18（pg/mL）		TNF-α（pg/mL）
空白组	6	34.03±18.72	37.55±8.04		24.10±15.47		18.43±9.61
模型组	6	392.98±31.33^1）	384.76±53.47^1）		415.29±50.40^1）		263.60±21.41^1）
清解化攻方低剂量组	6	333.47±17.13^2）3）4）	262.17±26.20^2）3）4）		321.47±29.00^2）3）4）		193.72±18.66^2）3）4）
清解化攻方中剂量组	6	135.49±29.01^2）3）	123.77±28.29^2）		146.80±22.07^2）		82.62±19.40^2）
清解化攻方高剂量组	6	246.41±24.38^2）3）4）	193.70±10.59^2）3）4）		223.70±23.80^2）3）4）		139.07±13.93^2）3）4）
西药组	6	188.41±23.26^2）	99.69±29.23^2）		117.87±21.58^2）		79.67±27.56^2）
F值		172.30	105.40		142.60		126.70
P值		<0.01	<0.01		<0.01		<0.01
注：与空白组比较，1）P<0.05；与模型组比较，2）P<0.05；与西药组比较，3）P<0.05；与清解化攻方中剂量组比较，4）P<0.05。

下载: 导出CSV

表 3 各组小鼠胰腺组织中NLRP3、TLR4、NF-κB蛋白表达平均光密度

Table 3. Average optical density of NLRP3， TLR4， and NF-κB protein expression in the pancreatic tissue of mice in each group

组别	动物数（只）	NLRP3	TLR4	NF-κB
空白组	6	0.11±0.01	0.12±0.01	0.13±0.01
模型组	6	0.23±0.01^1）	0.26±0.01^1）	0.24±0.01^1）
清解化攻方低剂量组	6	0.20±0.01^2）3）4）	0.23±0.01^2）3）4）	0.21±0.01^2）3）4）
清解化攻方中剂量组	6	0.14±0.01^2）	0.16±0.01^2）3）	0.15±0.01^2）3）
清解化攻方高剂量组	6	0.17±0.01^2）3）4）	0.21±0.01^2）4）	0.19±0.01^2）3）4）
西药组	6	0.13±0.01^2）	0.21±0.01^2）	0.17±0.01^2）
F值		153.20	195.50	255.40
P值		<0.01	<0.01	<0.01
注：与空白组比较，1）P<0.05；与模型组比较，2）P<0.05；与西药组比较，3）P<0.05；与清解化攻方中剂量组比较，4）P<0.05。

下载: 导出CSV

表 4 各组小鼠NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达情况比较

Table 4. Expression of NLRP3， TLR4 and NF-κB mRNA in different groups of mice

组别	动物数（只）	NLRP3 mRNA	TLR4 mRNA	NF-κB mRNA
空白组	6	1.00±0.09	1.00±0.20	1.00±0.29
模型组	6	6.92±0.29^1）	11.50±0.89^1）	7.37±0.48^1）
清解化攻方低剂量组	6	5.34±0.51^2）3）4）	8.77±0.80^2）3）4）	5.23±0.28^2）3）4）
清解化攻方中剂量组	6	2.81±0.33^2）	4.39±0.22^2）	3.05±0.36^2）
清解化攻方高剂量组	6	3.71±0.27^2）4）	5.82±0.36^2）3）4）	4.41±0.09^2）3）4）
西药组	6	2.88±0.49^2）	4.21±0.59^2）	2.95±0.34^2）
F值		101.30	123.10	131.60
P值		<0.01	<0.01	<0.01
注：与空白组比较，1）P<0.05；与模型组比较，2）P<0.05；与西药组比较，3）P<0.05；与清解化攻方中剂量组比较，4）P<0.05。

下载: 导出CSV

参考文献(21)

[1]	IANNUZZI JP, KING JA, LEONG JH, et al. Global incidence of acute pancreatitis is increasing over time: A systematic review and meta-analysis[J]. Gastroenterology, 2022, 162( 1): 122- 134. DOI: 10.1053/j.gastro.2021.09.043.
[2]	TRIKUDANATHAN G, WOLBRINK DRJ, van SANTVOORT HC, et al. Current concepts in severe acute and necrotizing pancreatitis: An evidence-based approach[J]. Gastroenterology, 2019, 156( 7): 1994- 2007. DOI: 10.1053/j.gastro.2019.01.269.
[3]	SZATMARY P, GRAMMATIKOPOULOS T, CAI WH, et al. Acute pancreatitis: Diagnosis and treatment[J]. Drugs, 2022, 82( 12): 1251- 1276. DOI: 10.1007/s40265-022-01766-4.
[4]	de-MADARIA E, BUXBAUM JL, MAISONNEUVE P, et al. Aggressive or moderate fluid resuscitation in acute pancreatitis[J]. N Engl J Med, 2022, 387( 11): 989- 1000. DOI: 10.1056/NEJMoa2202884.
[5]	PENG H, CHEN GZ, FANG LJ, et al. Clearing and resolving and purging method combined high strength training in early stage for severe acute pancreatitis[J]. Liaoning J Tradit Chin Med, 2019, 46( 5): 991- 994. DOI: 10.13192/j.issn.1000-1719.2019.05.032. 彭鸿, 陈国忠, 方丽娇, 等. 清解化攻法合并高强度综合治疗在重症急性胰腺炎早期的作用[J]. 辽宁中医杂志, 2019, 46( 5): 991- 994. DOI: 10.13192/j.issn.1000-1719.2019.05.032.
[6]	YANG CN, LIU LJ, LIU KR, et al. Clinical observation on adjuvant therapy with Qing Jie Hua Gong Fang for hyperlipidemic acute pancreatitis with syndrome of intermingling blood stasis and toxin[J]. Guangxi Med J, 2021, 43( 24): 2928- 2932. DOI: 10.11675/j.issn.0253-4304.2021.24.08. 杨成宁, 刘礼剑, 刘锟荣, 等. 清解化攻方辅助治疗瘀毒互结型高脂血症性急性胰腺炎的临床观察[J]. 广西医学, 2021, 43( 24): 2928- 2932. DOI: 10.11675/j.issn.0253-4304.2021.24.08.
[7]	QIN BJ, TANG XP, YANG X, et al. The biological information and experimental verification of studying on QingJie HuaGong decoction inhibiting inflammatory response of SAP model rats induced by cerulein based on TLR4/NF-‍κB/MYD88 pathway[J]. Chin Pharmacol Bull, 2022, 38( 6): 935- 944. DOI: 10.12360/CPB202109004. 秦百君, 唐曦平, 杨昕, 等. 基于TLR4/NF-κB/MyD88通路探讨清解化攻方抑制雨蛙素诱导重症急性胰腺炎模型大鼠炎症反应的生信分析及实验验证[J]. 中国药理学通报, 2022, 38( 6): 935- 944. DOI: 10.12360/CPB202109004.
[8]	QIN BJ, YANG X, TANG XP, et al. Mechanism of Qingjie Huagong Decoction inhibiting inflammatory response in rats with severe acute pancreatitis based on transcriptome high-throughput sequencing[J]. China J Tradit Chin Med Pharm, 2022, 37( 5): 2941- 2946. 秦百君, 杨昕, 唐曦平, 等. 基于转录组高通量测序探讨清解化攻方抑制重症急性胰腺炎大鼠炎症反应的机制[J]. 中华中医药杂志, 2022, 37( 5): 2941- 2946.
[9]	YANG X, QIN BJ, TANG XP, et al. Study on the protective effect of Qingjiehuajifang on intestinal mucosal barrier in rats with severe acute pancreatitis by regulating HMGB1/TLR9/NF-κB signaling pathway[J]. Lishizhen Med Mater Med Res, 2022, 33( 10): 2346- 2349. 杨昕, 秦百君, 唐曦平, 等. 清解化攻方调控HMGB1/TLR9/NF-κB信号通路对重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障保护作用的研究[J]. 时珍国医国药, 2022, 33( 10): 2346- 2349.
[10]	ZAAFAR D, KHALIL HMA, RASHEED RA, et al. Hesperetin mitigates sorafenib-induced cardiotoxicity in mice through inhibition of the TLR4/NLRP3 signaling pathway[J]. PLoS One, 2022, 17( 8): e0271631. DOI: 10.1371/journal.pone.0271631.
[11]	ZHANG MJ, YAO WY, QIAO MM, et al. Establishing severe acute pancreatitis model on rats by retrograde injection of sodium taurocholate into biliopancreatic duct through duodenal wall[J]. J Shanghai Jiao Tong Univ Med Sci, 2006, 26( 5): 488- 490. DOI: 10.3969/j.issn.1674-8115.2006.05.014. 张明钧, 姚玮艳, 乔敏敏, 等. 肠壁穿刺逆行胰胆管注射牛黄胆酸钠重症急性胰腺炎造模[J]. 上海交通大学学报(医学版), 2006, 26( 5): 488- 490. DOI: 10.3969/j.issn.1674-8115.2006.05.014.
[12]	LIU RX, QI HY, WANG J, et al. Ulinastatin activates the renin-angiotensin system to ameliorate the pathophysiology of severe acute pancreatitis[J]. J Gastroenterol Hepatol, 2014, 29( 6): 1328- 1337. DOI: 10.1111/jgh.12584.
[13]	SU YR, HONG YP, MEI FC, et al. High-fat diet aggravates the intestinal barrier injury via TLR4-RIP3 pathway in a rat model of severe acute pancreatitis[J]. Mediators Inflamm, 2019, 2019: 2512687. DOI: 10.1155/2019/2512687.
[14]	ZHENG Z, DING YX, QU YX, et al. A narrative review of acute pancreatitis and its diagnosis, pathogenetic mechanism, and management[J]. Ann Transl Med, 2021, 9( 1): 69. DOI: 10.21037/atm-20-4802.
[15]	HE J, YU S, ZHANG J. Value of serum interleukin-6 and tumor necrosis factor-α in early diagnosis of severe acute pancreatitis[J]. J Clin Hepatol, 2023, 39( 7): 1657- 1664. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2023.07.020. 何健, 俞隼, 张静. 血清IL-6和TNF-α对重症急性胰腺炎的早期诊断价值分析[J]. 临床肝胆病杂志, 2023, 39( 7): 1657- 1664. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2023.07.020.
[16]	QIN BJ, TANG XP, YANG X, et al. Study on the effects of Qingjie huagong decoction on the regulation of intestinal flora and intestinal mucosal barrier in severe acute pancreatitis model rats[J]. China Pharm, 2022, 33( 15): 1825- 1832. DOI: 10.6039/j.issn.1001-0408.2022.15.07. 秦百君, 唐曦平, 杨昕, 等. 清解化攻方调节重症急性胰腺炎模型大鼠肠道菌群及对肠黏膜屏障的影响[J]. 中国药房, 2022, 33( 15): 1825- 1832. DOI: 10.6039/j.issn.1001-0408.2022.15.07.
[17]	LI XY, HE C, LI NS, et al. The interplay between the gut microbiota and NLRP3 activation affects the severity of acute pancreatitis in mice[J]. Gut Microbes, 2020, 11( 6): 1774- 1789. DOI: 10.1080/19490976.2020.1770042.
[18]	SENDLER M, van den BRANDT C, GLAUBITZ J, et al. NLRP3 inflammasome regulates development of systemic inflammatory response and compensatory anti-inflammatory response syndromes in mice with acute pancreatitis[J]. Gastroenterology, 2020, 158( 1): 253- 269. DOI: 10.1053/j.gastro.2019.09.040.
[19]	YE YZ, JIN T, ZHANG X, et al. Meisoindigo protects against focal cerebral ischemia-reperfusion injury by inhibiting NLRP3 inflammasome activation and regulating microglia/macrophage polarization via TLR4/NF-κB signaling pathway[J]. Front Cell Neurosci, 2019, 13: 553. DOI: 10.3389/fncel.2019.00553.
[20]	LI G, WU XJ, YANG L, et al. TLR4-mediated NF-κB signaling pathway mediates HMGB1-induced pancreatic injury in mice with severe acute pancreatitis[J]. Int J Mol Med, 2016, 37( 1): 99- 107. DOI: 10.3892/ijmm.2015.2410.
[21]	HOU CQ, ZHU XL, SHI CY, et al. Iguratimod(T-614) attenuates severe acute pancreatitis by inhibiting the NLRP3 inflammasome and NF-κB pathway[J]. Biomed Pharmacother, 2019, 119: 109455. DOI: 10.1016/j.biopha.2019.109455.