基于NLRP3信号通路探讨三痹汤对佐剂型关节炎大鼠滑膜损伤的影响

目的:本实验通过制备佐剂型关节炎大鼠模型,观察三痹汤对AA模型大鼠在NLRP3信号通路及相关因子的影响,探讨三痹汤治疗类风湿关节炎的作用机制。方法:采用弗氏完全佐剂制备大鼠AA模型,70只AA大鼠随机分为空白组、模型组、三痹汤高剂量组(7.35 g/kg·d)、三痹汤中剂量组(3.67g/kg·d)、三痹汤低剂量组(1.83 g/kg·d)、三痹汤中剂量(3.67g/kg·d)加来氟米特组(1.8 mg/kg·d)和来氟米特组(1.8mg/kg·d),每组各10只。造模第八天开始灌胃,分别灌胃给予相应的药物,共干预四周。空白组和模型组给予10g/kg·d生理盐水灌胃。观察大鼠的一般状态、足容积变化及关节炎指数评分;采用HE染色观察大鼠踝关节滑膜组织病理变化;采用ELISA法检测大鼠血清中IL-1β和IL-18的含量;采用RT-PCR检测大鼠滑膜组织中NLRP3m RNA表达水平;免疫组化法检测大鼠滑膜组织中NLRP3、Cas Pase-1蛋白的表达。结果:1.各组大鼠的一般情况:造模前,各组大鼠毛色柔顺,摄食饮水正常,四肢爪甲呈现淡红色,精神状态良好;造模后第8天,与空白组大鼠相比较,模型组大鼠右侧足爪明显发红肿胀,活动明显受限,在14天达到高峰后逐渐消退;给药7天后,与模型组相比较,三痹汤高、中、低剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组、来氟米特组大鼠关节肿胀度明显降低;给药14-21天后,与模型组相比较,治疗组大鼠均有不同程度的好转;给药28天后,与模型组相比较,三痹汤中剂量加来氟米特组、三痹汤高剂量、来氟米特组大鼠皮毛恢复柔软,摄食、饮水增加,二便恢复正常,关节肿胀有所缓解,尤其是三痹汤中剂量加来氟米特组大鼠精神状态良好,三痹汤中剂量组大鼠较模型组大鼠关节肿胀度有显著改善,三痹汤低剂量与模型组相比无较大改变;三痹汤中剂量组大鼠较三痹汤高剂量组大鼠关节稍微肿胀,三痹汤低剂量组情况最差。2.各组大鼠足容积的变化:与空白组相比较,模型组大鼠于第7-35天足容积显著升高(P<0.05);与模型组比较,三痹汤高、中、低剂量组、三痹汤中剂量组加来氟米特组、来氟米特组于第14-35天足容积显著下降(P<0.05);与三痹汤低剂量组比较,三痹汤高剂量组、三痹汤中剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组和来氟米特组大鼠足容积于第14-35天时显著减小(P<0.05);与三痹汤中剂量加来氟米特组比较,三痹汤高、中、低剂量组、来氟米特组于第14-35天足容积均升高(P<0.05);与来氟米特组比较,三痹汤中剂量于第28-35天足容积升高(P<0.05),三痹汤低剂量于第14-35天足容积升高(P<0.05),三痹汤中剂量加来氟米特组与三痹汤高剂量组于第14-35天足容积变化无统计学意义(P>0.05)。3.各组大鼠关节炎指数的变化:与空白组比较,模型组、三痹汤高剂量组、三痹汤中剂量组、三痹汤低剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组及来氟米特组大鼠于造模后第7天时关节炎指数评分显著升高(P<0.05),此时关节炎指数评分≥6分,提示佐剂型关节炎大鼠诱导成功;与模型组相比较,三痹汤高、中、低剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组、来氟米特组于第14-35天关节炎指数均有下降(P<0.05);与三痹汤低剂量组比较,三痹汤高剂量组、三痹汤中剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组和来氟米特组大鼠关节炎指数于第14-35天时均有下降(P<0.05);与三痹汤加来氟米特组相比较,三痹汤高、中、低剂量组及来氟米特组关节炎指数于第14-35天均有升高(P<0.05);与来氟米特组相比较,三痹汤中、低剂量于第14-35天关节炎指数均显著升高(P<0.05),三痹汤中剂量加来氟米特组与三痹汤高剂量组于第14-35天关节炎指数变化无统计学意义(P>0.05)。4.HE染色结果显示:空白组大鼠未见滑膜组织增生,无炎症表现,细胞排列整齐,未出现炎性细胞浸润,未见软骨破坏和病理生成;模型组大鼠滑膜组织出现广泛的炎性细胞浸润以及大量骨破坏和血管翳的形成;三痹汤中剂量加来氟米特组,来氟米特组,三痹汤高剂量组显示滑膜组织轻度增生或无增生,炎性细胞浸润较少,未见明显的骨破坏和血管翳生成,好转程度由强到弱依次为三痹汤加来氟米特组、来氟米特组、三痹汤高剂量组。三痹汤中剂量组滑膜组织病理损伤较高剂量组稍严重,关节组织有轻度炎症增生,少量血管翳生成;三痹汤低剂量组病理切片显示大鼠关节病变无明显改变。5.ELISA结果显示:与空白组相比较,模型组IL-1β、IL-18含量明显上升,(P<0.05);与模型组相比较,三痹汤高、中剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组、来氟米特组IL-1β、IL-18含量明显下降(P<0.05);与三痹汤高剂量组相比较,三痹汤中、低剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-18含量上升,差异有统计学意义(P<0.05);与三痹汤中剂量加来氟米特组相比较,三痹汤高、中、低剂量组、来氟米特组IL-1β、IL-18含量上升(P<0.05);与来氟米特组相比较,三痹汤中、低剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-18含量上升,差异有统计学意义(P<0.05),三痹汤高剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-18含量变化无统计学意义(P>0.05)。6.RT-PCR法结果显示:与空白组相比较,模型组NLRP3m RNA表达水平明显升高(P<0.05);与模型组相比较,三痹汤高、中、低剂量组、三痹汤中剂量加来氟米特组、来氟米特组NLRP3m RNA表达水平明显降低(P<0.05);与三痹汤高剂量组相Torin 1配制比较,三痹汤中、低剂量组NLRP3m RNA表达水平明显升高(P<0.05);与三痹汤中剂量加来氟米特组相比较,三痹汤高、中、低剂量组和来氟米特组NLRP3m RNA表达水平明显升高(P<0.05);与来氟米特组相比较,三痹汤低剂量组NLRP3m RNA表达水平明显升高(P<0.05),三痹汤中、高剂量组变化无统计学意义(P>0.05)。7.免疫组化immune recovery法结果显示:与空白组相比较,模型组NLRP3、Cas Pase-1蛋白表达明显升高(P<0.05);与模型组相比较,除三痹汤低剂量组外,其余各组NLRP3、Cas Pase-1蛋白表达明显降低(P<0.05);与三痹汤高剂量组相比较,三痹汤中、低剂量组NLRP3、Cas Pase-1蛋白表达明显降低(P<0.05);与三痹汤中剂量加来氟米特组相比较,三痹汤中、低剂量组与来氟米特组NLRP3、Cas Pase-1蛋白表达水平明显升高(P<0.05),三痹汤高剂量组Cas Pase-1蛋白表达水平升高(P<0.05);与来氟米特组相比较,三痹汤中、低剂量组NLRP3、Cas Pase-1蛋白表达水平升高(P<0.05),三痹汤高剂量组变化无统计学意义(P>0.05)。结论:1.通过制备AA大鼠模型,三痹汤可以通过改善AA大鼠关节足容积、关节炎指数,减轻模型大鼠病变滑膜增生、关节炎损伤。2.三痹汤可能是通过抑制NLRP3信号通路的激活,降低大鼠血清IL-1β、IL-18水平,改善佐剂型关节炎大鼠滑膜损伤的Z-VAD-FMK纯度程度。