NOD样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎症体是一种功能齐全的模式识别受体，在免疫调节和多种炎症性疾病的发生发展中起着重要作用[1],其激活后可引起组织损伤参与炎症级联反应，与多种疾病的发病机制有关，包括心血管系统疾病[2]、关节炎症[3]、糖尿病[4]等。而中药能通过调节多种途径、多个靶点的方式来治疗疾病，且具有较低的药物不良反应及较强的整体性等优点，与炎症小体微环境这一复杂体系相吻合。本文将中药作用于NLRP3炎症小体而发挥抗炎作用的中药复方、中药单体、中药提取物的最新研究现状进行综述，以期为NLRP3炎症小体在炎症相关疾病中的作用提供参考。

1、NLRP3炎症小体的激活与调控

NLRP3炎性小体激活是一种针对入侵因子和应激的自我防御机制，因此，了解NLRP3炎性小体激活通路可能会促进各种疾病的治疗发展。NLRP3炎症体是由NLRP3传感器、衔接蛋白凋亡相关斑点样(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)蛋白、蛋白激酶NIMA相关蛋白7(NIMArelated kinase 7,NEK7)和效应器胱天蛋白酶-1前体蛋白(pro-cysteine aspartic acid specific protease-1,pro-caspase-1)形成的一个大型胞浆复合体[5]。而NLRP3含有吡啶结构域的N-末端效应域(pyrin domain, PYD)、中央核苷酸结合寡聚化结构域NACHT以及位于C-末端富含亮氨酸重复序列(leucinerich repeat, LRR)结构域；ASC含有一个N端PYD和一个C端半胱天冬酶募集结构域(caspase recruitment domain, CARD)。当NLRP3被激活后，NLRP3的N-末端效应域(pyrin domain, PYD)与ASC的PYD结合相互作用，ASC用CARD结构募集效应分子pro-caspase-1,触发NLRP3炎症小体的组装，从而使得pro-caspase1自身裂解，释放活性P20片段，将白细胞介素-1β前体(pro-interleukin-1β,pro-IL-1β)和pro-IL-18转化为成熟和促炎形式，诱导细胞焦亡，参与固有的免疫防御[6]。

NLRP3的激活遵循2步过程：“启动”和“激活”。启动过程可以通过模式识别受体如Toll样受体(Toll-like receptors, TLR)识别病原相关分子模型(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)和损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)来诱导炎症小体成分NLRP3上调和pro-IL-1β的表达，或者通过细胞因子肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、IL-1β、IL-18等导致依赖性核因子(nuclear factor kappaB,NF-κB)的活化和基因转录来诱导，然而NLRP3炎症小体激活的启动步骤是复杂的[7]。激活过程由多种激活物包括细胞外腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)、致孔毒素、RNA病毒和颗粒物，线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的释放和线粒体活性氧(mitochondrial reactive oxygen species, mtROS)的产生、K+外排、Ca2+浓度等参与NLRP3炎症小体的组装、caspase1的激活以及IL-1β、IL-18的成熟[8]。

2、中药对NLRP3炎症小体的作用

2.1 中药复方对NLRP3炎症小体的作用

杨金果等[9]选取ApoE-/-小鼠建立动脉粥样硬化模型给予低、中、高剂量(9、18、36 g·kg-1·d-1)的黄连温胆汤，观察其抗ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的干预效应，研究表明，与模型对照组比较，黄连温胆汤高剂量组血清总胆固醇(total cholesterol, TC)显著降低[模型对照组(33.88±2.03)mmol·L-1、黄连温胆汤高剂量组(27.10±3.90)mmol·L-1];与模型对照组比较，黄连温胆汤中、高剂量组的低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、IL-1β、IL-18、NLRP3、caspase-1水平均显著降低： LDL-C水平[模型对照组(8.65±1.35) mmol·L-1,黄连温胆汤中、高剂量组(5.50±1.60)、(4.89±1.58)mmol·L-1],IL-1β水平[模型对照组(99.56±23.09)pg·mL-1,黄连温胆汤中、高剂量组(58.22±12.54)、(56.76±10.89)pg·mL-1],IL-18水平[模型对照组(157.66±9.50)pg·mL-1,黄连温胆汤中、高剂量组(122.15±5.18)、(96.81±4.57)pg·mL-1]。孙治琪等[10]研究了天麻钩藤颗粒对高血压大鼠肝阳上亢证肾损害的改善作用及机制。研究结果显示，对高血压大鼠给予天麻钩藤颗粒干预后，NLRP3、ASC、caspase-1水平较对照组、模型组水平降低[对照组NLPR3、ASC和caspase-1水平分别为(13.78±0.87)ng·mL-1、(27.61±1.94)pmol·mL-1、(182.35±36.45)pg·mL-1;模型组分别为(13.33±0.51)ng·mL-1、(24.10±2.56)pmol·mL-1、(199.02±25.92)pg·mL-1;天麻钩藤颗粒组NLRP3、ASC、caspase-1水平分别降低至(11.39±0.30)ng·mL-1、(20.60±1.66)pmol·mL-1、(114.12±25.39)pg·mL-1]。贾评评等[11]研究表明，益气养阴活血方能够抑制糖尿病肾病小鼠体内NLRP3蛋白的表达，降低NLRP3炎症小体的活性，减少IL-1β、IL-18炎症因子的释放，与模型组比较，益气养阴活血方高剂量组大鼠血清IL-1β、IL-18水平由分别由[(47.94±4.84)ng·L-1、(129.45±8.94)ng·L-1]降低至[(30.13±2.83)ng·L-1、(79.11±9.00)ng·L-1],显著改善了糖尿病肾病小鼠炎症状态。刘玉晖等[12]研究表明，不同剂量组参苓白术散(3、6、12 g·kg-1)能显著降低葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎小鼠体内NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达和IL-1β、IL-18等炎症因子以及髓过氧化物酶的表达，IL-1β水平[模型组(157.00±27.05)pg·mL-1、参苓白术散不同剂量组(96.34±15.22)、(45.08±2.18)、(103.93±13.64)pg·mL-1],IL-18水平[模型组(25.10±3.67)pg·mL-1、参苓白术散不同剂量组(10.74±1.90)、(14.33±2.56)、(13.23±3.04)pg·mL-1]。张亚楠等[13]通过探讨加味桃核承气汤对糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)大鼠NLRP3炎症小体激活的影响，实验研究显示与模型组相比较，低、高剂量的加味桃核承气汤(11.7、23.4 g·kg-1)有效降低DCM大鼠空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、TC、三酰甘油(triglyceride, TG)水平：FBG水平[模型组(23.20+2.05)mmol·L-1、低、高剂量加味桃核承气汤组(15.15+1.25)、(9.22+1.22)mmol·L-1],TC水平[模型组(10.25+0.65)、低、高剂量加味桃核承气汤组(5.63+0.41)、(3.63±0.27)mmol·L-1],TG水平[模型组(5.69+0.78)、低、高剂量加味桃核承气汤组(3.76+0.21)、(1.68±0.17)mmol·L-1]大鼠心肌组织病理学损伤明显改善，同时大鼠血清IL-1β、IL-18含量及心肌组织NLRP3、ASC、Caspase-1、p-NF-κB p65蛋白表达均明显降低，IL-1β水平[模型组(27.91+1.35)ng·L-1、低、高剂量加味桃核承气汤组(22.40+0.91)、(16.80+0.88)ng·L-1],IL-18水平[模型组(67.76+3.58)ng·L-1、低、高剂量加味桃核承气汤组(43.89+1.99)、(33.19+2.64)ng·L-1],因此，桃核承气汤加味可通过抑制NLRP3炎症小体激活从而发挥保护心肌作用。张新宁等[14]通过观察补肾益髓方对帕金森病模型小鼠运动症状的影响并探讨其可能的作用机制，研究结果表明该方的作用机制可能与调节NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡有关。

以上研究提示，具有清热化痰、理气化湿、益气养阴、活血化瘀等功效的中药复方均能抑制NLRP3炎症小体的激活，降低多种炎症因子及NLRP3、ASC等蛋白水平的表达从而防治多种炎症疾病。

2.2 中药单体及提取物对NLRP3炎症小体的作用

2.2.1 黄酮类

HAN等[15]研究发现，槲皮素能显著抑制脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的NF-κB活化，以及NLRP3、Caspase-1、IL-1β等NLRP3炎症小体相关蛋白的表达，及下游GasderminD家族蛋白的裂解，减少IL-1β的释放，其也可通过促进线粒体自噬来减少线粒体ROS积累，从而抑制NLRP3炎症体的激活，抑制炎症反应。杨卫杰等[16]探讨桑叶总黄酮通过自噬途径抑制NLRP3炎症小体对糖尿病心肌病大鼠的心肌细胞的影响，用35 mg·kg-1的链脲佐菌素腹腔内注射建立糖尿病心肌病动物模型，与模型组相比较，桑叶总黄酮低、中、高剂量组(50、100、200 mg·kg-1)心肌组织IL-1β、TNF-α水平明显降低：NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白水平明显降低；IL-1β水平[模型组(19.15±1.15)pg·mg-1,桑叶总黄酮低、中、高剂量组(17.46±1.42)、(14.24±0.87)、(11.31±0.92)pg·mg-1],TNF-α水平[模型组(1.46±0.22)pg·mg-1,桑叶总黄酮低、中、高剂量组(1.24±0.23)、(0.83±0.15)、(0.68±0.22)pg·mg-1]。同样，从半枝莲中提取得到的总黄酮，抑制NLRP3炎症小体的表达、改变肿瘤生长微环境，产生抗肿瘤作用[17]。杨佳乐等[18]以原代人脐静脉内皮细胞为研究对象，探讨灯盏花乙素(scutellarin, Scu)能否对LPS+ATP诱导内皮细胞炎症反应和细胞焦亡发挥改善作用。研究结果显示，与LPS+ATP组比较，Scu可浓度依赖性改善LPS+ATP诱导的细胞毒性损伤，增加细胞活性，减少IL-1β、IL-18等的释放，下调NLRP3、ASC、pro-caspase-1、Caspase-1等蛋白水平，从而有效抑制pro-caspase-1的活化和改善细胞焦亡并且能明显抑制pro-caspase-1蛋白生成从而改善LPS+ATP诱导的内皮细胞炎症损伤。此外，黄芩苷可能通过调控蛋白激酶A (protein kinase A,PKA)信号通路而抑制巨噬细胞中ATP诱导的NLRP3炎症小体的活化和细胞焦亡，改善炎症状态[19]。

2.2.2 苷类化合物

姚燕箐等[20]通过对小鼠关节腔注射尿酸钠(monosodium urate, MSU)混悬液建立小鼠急性痛风性关节炎模型，基于NLRP3炎症小体和NF-κB信号通路研究异落新妇苷(isoastilbin, IA)对小鼠急性痛风性关节炎模型的抗炎作用及机制。研究表明，IA具有较强的抗炎效果，剂量依赖性地降低小鼠踝关节肿胀率，减轻炎性浸润情况，减少相关炎症因子的分泌，下调NLRP3炎症小体和NF-κB信号通路相关蛋白表达。康曦兮[21]通过构建慢性温和应激抑郁小鼠模型，对人参皂苷Rg1缓解小鼠抑郁样行为、改善中枢炎症的药效及其作用机制进行探究。研究表明，人参皂苷Rg1通过阻断小鼠体内小胶质细胞中凋亡相关斑点蛋白的寡聚化进而抑制NLRP3炎症小体的激活减少IL-1β促炎因子的表达，最终达到缓解神经炎症的效果[21]。同样，从黄蜀葵中得到的活性成分金丝桃苷，抑制NLRP3炎症小体活化，从而有效抑制N-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶诱导的神经炎症，保护多巴胺能神经元[22]。KE等[23]通过对小鼠单次结肠内滴注三硝基苯磺酸(50 mg·mL-1)结合束缚应激建立肠易激综合征模型，给予芍药苷(50 mg·kg-1)灌胃治疗，结果显示，与模型组比较给予芍药苷治疗后减轻了小鼠结肠组织损伤，小鼠肠上皮细胞NLRP3、ASC、Caspase-1等蛋白表达降低，从而减轻肠黏膜的炎症反应，重建肠上皮屏障。

2.2.3 其他类化合物

景铭等[24]以健康雄性Wistar大鼠为研究对象，给予高脂饲料喂养建立代谢相关脂肪性肝病模型，造模4周后，第5周给予雷公藤红素低、中、高剂量(125、250、500 μg·kg-1)至第8周，研究显示，与模型组比较，中、高剂量的雷公藤红素可显著降低大鼠血清中TC、TG、LDL-C、TNF-α、IL-1β水平显著降低；显著减少肝中NLRP3和Caspase-1的蛋白表达，TC、TG、LDL-C的水平分别为TC水平[模型组(4.30±0.66)mmol·L-1,中、高剂量组(3.07±0.72)、(2.39±0.63)mmol·L-1],TG水平[模型组(2.18±0.41)mmol·L-1,中、高剂量组(1.70±0.19)、(1.44±0.24)mmol·L-1],LDL-C 水平[模型组(3.25±0.59)mmol·L-1,中、高剂量组(1.96±0.58)、(1.39±0.67)mmol·L-1]。因此，雷公藤红素可明显减轻代谢相关脂肪性肝病大鼠的肝病理学损伤，改善血脂水平，其机制可能与调控NLRP3通路密切相关。白藜芦醇为多酚类化合物，李方等[25]实验研究发现，力竭运动的大鼠存在肾组织损伤，大鼠肾组织中NLRP3、ASC、caspase-1、蛋白水平和TNF-α、IL-1β、IL-18、IL-6炎症因子水平表达均显著升高，给予白藜芦醇补充后大鼠肾组织以上蛋白水平及炎症因子水平表达均显著降低：TNF-α水平[力竭运动组(51.47±1.90)pg·mg-1,力竭运动+白藜芦醇组(48.59±1.06)pg·mg-1],IL-1β水平[力竭运动组(6.61±0.22)pg·mg-1,力竭运动+白藜芦醇组(5.91±0.28)pg·mg-1],IL-18水平[力竭运动组(18.77±0.80)pg·mg-1,力竭运动+白藜芦醇组(16.49±1.22)pg·mg-1],IL-6水平[力竭运动组(64.12±1.15)pg·mg-1,力竭运动+白藜芦醇组(58.68±1.80)pg·mg-1]。以上结果表明白藜芦醇有效改善力竭运动大鼠肾组织炎症损伤，其机制可能与白藜芦醇抑制大鼠肾NLRP3炎性小体的过度激活有关。苏啸尘等[26]研究发现姜黄素可通过调控NLRP3炎症小体来抑制脊髓损伤后的炎症反应。DU等[27]研究表明，麝香酮能够通过抑制LPS诱导的骨髓巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages, BMDM)体外炎症模型中NF-κB和NLRP3炎症小体的激活，降低IL-1β、IL-6、TNF-α炎性细胞因子的表达，减轻心肌巨噬细胞介导的慢性炎症。此外，盐酸巴马汀也能通过抑制NLRP3炎症小体的活性，减少细胞因子IL-1β和IL-18释放发挥抗炎作用[28]。

3、讨论

炎症小体是人体组织受损后构成局部炎性微环境的重要成分，其中NLRP3炎症体是先天免疫系统中最重要的组成部分之一，其不仅是模式识别受体的重要组成部分，而且是启动下游炎症级联反应的关键环节，也是近年来研究的热点之一。作为炎症反应的关键调节因子，其表达水平和激活强度在许多与炎症相关的疾病的发生发展中起着重要作用。NLRP3炎症体通路的多水平精细调控有助于多种炎症疾病的治疗，有利于精确治疗靶点的研究和开发。本文综述近年最新实验数据发现中医药调控NLRP3炎症小体激活能够显著干预糖尿病、心血管系统疾病、关节炎症等炎症疾病的病理进程，中药复方及中药单体等对NLRP3炎症小体的作用较为广泛。此外，目前基于NLRP3炎症小体开发治疗神经退行性疾病(如帕金森病)的药物已成为新的研究热点。因此，在中医药临床疗效的基础上充分利用多学科交叉技术，从中药复方、中药单体、中药提取物等多层面分析中医药抑制NLRP3炎症小体的作用机制，为炎症相关疾病的防治提供新的治疗思路。

参考文献:

[3]张团庄,宋渊,何志军,等.中药干预NLRP3炎症小体治疗骨关节相关疾病研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(22):193-203.

[4]苗晋鑫,彭孟凡,任伟宏,等.NLRP3炎症小体在糖尿病及并发症的作用及中药经NLRP3对其影响研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):254-260.

[8]陈淑珍.NLRP3炎症小体负调控研究进展[J].生物学杂志,2018,35(4):86-89.

[9]杨金果,鞠建庆,汤献文,等.黄连温胆汤调控NLRP3炎症小体抗动脉粥样硬化机制[J].中国老年学杂志,2022,42(19):4729-4733.

[10]孙治琪,刘晨笑,孟玥,等.基于核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体探讨天麻钩藤颗粒对肝阳上亢证肾损害的作用机制[J].世界中医药,2022,17(8):1077-1080.

[11]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(1):75-81.

[12]刘玉晖,容子玲,朱洪杨,等.基于NLRP3炎症小体探讨参苓白术散治疗溃疡性结肠炎的作用机制[J].中国中药杂志,2022,47(21):5863-5871.

[13]张亚楠,丁英钧,徐华洲,等.加味桃核承气汤对糖尿病心肌病大鼠NLRP3炎症小体的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):59-65.

[14]张新宁,陈志刚,陈路,等.补肾益髓方对帕金森病模型小鼠脑组织NLRP3炎症小体激活相关蛋白表达的影响[J].中医杂志,2023,64(1):71-76.

[16]杨卫杰,曹晶晶.桑叶总黄酮经自噬途径抑制NLRP3炎症小体对糖尿病心肌病大鼠心肌的影响[J].中国老年学杂志,2022,42(14):3570-3573.

[17]陈明,王举涛,高华武,等.基于自噬途径探讨半枝莲总黄酮抑制肿瘤细胞NLRP3炎症小体表达的机制研究[J].中国中药杂志,2017,42(24):4841-4846.

[18]杨佳乐,沈祥春.灯盏花乙素通过抑制NLRP3/caspase-1信号通路改善LPS+ATP诱导内皮细胞炎症反应和细胞焦亡[J].中国药理学通报,2022,38(8):1196-1201.

基金资助:国家自然科学基金资助项目(82160457,81660577);甘肃省教育厅“双一流”科研重点基金资助项目(GSSYLXM-05);甘肃省科技计划基金资助项目(21JR7RA564);甘肃省道地药材质量标准化技术研究与推广工程实验室开放基金资助项目(ddyc-2022-03);甘肃省药品科研基金资助项目(2023GSMPA078);

文章来源:徐富梅,曾俊媛,赵磊等.基于NLRP3炎症小体探讨中药抗炎作用的研究现状[J].中国临床药理学杂志,2024,40(06):923-927.