NLRP3炎症小体在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注时细胞焦亡中的作用

摘要

目的评价NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注时细胞焦亡中的作用。方法 SPF级雄性SD大鼠,6～8周龄,体重210～230 g,取1型糖尿病造模成功的大鼠42只,采用随机数字表法分为4组:假手术组（DS组,n=6）、心肌缺血再灌注组（DI/R组,n=12）、心肌缺血再灌注+caspase-1抑制剂Ac-YVAD-CMK组（DI/R+Ac组,n=12）和心肌缺血再灌注+NLRP3抑制剂BAY11-7082组（DI/R+BAY组,n=12）;取非糖尿病大鼠18只,采用随机数字表法分为2组:假手术组（S组,n=6）和心肌缺血再灌注组（I/R组,n=12）。1型糖尿病造模成功后8周时采用结扎左冠状动脉前降支30 min再灌注120 min的方法建立心肌缺血再灌注损伤模型。于再灌注前10 min时DI/R+Ac组和DI/R+BAY组分别腹腔注射Ac-YVAD-CMK 1.5 mg/kg和BAY11-7082 5 mg/kg。于再灌注结束即刻采用TTC法检测心肌梗死面积百分比,采用ELISA法检测血清CK-MB和LDH活性,透射电镜观察心肌超微结构,采用Western blot法检测心肌NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和IL-1β的表达水平。结果与S组或DS组比较,I/R组或DI/R组血清CK-MB和LDH活性升高,心肌NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、ASC和IL-1β表达上调（P＜0.05）。与DI/R组比较,I/R组心肌梗死面积百分比、血清CK-MB和LDH活性降低,心肌NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、ASC和IL-1β表达下调;DI/R+Ac组心肌梗死面积百分比、血清CK-MB和LDH活性降低,心肌pro-caspase-1、ASC和IL-1β表达下调;DI/R+BAY组心肌梗死面积百分比、血清CK-MB和LDH活性降低,心肌NLRP3、procaspase-1、caspase-1、ASC和IL-1β表达下调（P＜0.05）,心肌病理学损伤减轻。结论糖尿病大鼠心肌缺血再灌注时细胞焦亡的机制可能与NLRP3炎症小体活化有关。